Fuerzas y movimientos en el Universo

La gravedad es la fuerza de atracción entre objectos.

En el Universo toda la materia se mueve a causa de ésta y otras fuerzas.
La gravedad depende de la masa de los objectos y de la distancia que los separa. Cuanto más masa tienen y más cerca están, mayor es la fuerza. Cuando se separan el doble, la fuerza se reduce a un cuarto.

La gravedad actúa como si toda la masa de un cuerpo se concentrase en un único punto, el centro de gravedad. La zona esférica alrededor de un cuerpo donde actúa su gravedad es el campo gravitacional.
La ley de la gravitación universal fue formulada por el físico británico Isaac Newton en el año 1684.
Si dejáramos dos cuerpos con masa y en reposo, sin que actuase ninguna otra fuerza salvo su atracción, inevitablemente, chocarían. Pero en el Universo hay muchas "gravedades", actúan otras fuerzas y los cuerpos están en movimiento.

Colapso

Un colapso gravitacional es cuando un cuerpo se hace más pequeño como resultado de su propia gravedad, por ejemplo, una nube de gas para formar una estrella, o una estrella para formar un agujero negro. Se rompen los átomos y el edificio se desmorona.

Los átomos son cajas vacías donde una fuerza mantiene la estructura. Pero, si la gravedad supera esta fuerza, la estructura central no aguanta y la materia inicia una reacción en cadena.
La densidad aumenta (el cuerpo se hace pequeño sin perder masa), el campo gravitatorio se intensifica y se produce el colapso.

Modelos del Universo

Tradicionalmente, la cosmología imaginaba el Universo como un modelo lineal. Es decir, un Universo único con un principio y, probablemente, un final. Para el modelo lineal, el Big Bang es el comienzo de todo: el espacio, el tiempo, las leyes físicas y toda la materia y energía. Hay un único Universo y abarca todo lo que exite. Pero el modelo lineal tiene contradicciones y no resuelve todas las cuestiones. Por eso, se plantearon otros modelos.

Einstein planteó el modelo del Universo cíclico. Para el modelo cíclico, el Universo nace y muere infinitas veces. No hay un único Universo, sino infinitos. Cada Universo es el ciclo entre un Big Bang y el siguiente. El Universo se expande y contrae, de modo que empieza con un Big Bang y termina con un nuevo Big Bang. Cada vez que un Universo muere, otro nuevo comienza.

Universo de Branas o membranas

La teoría de cuerdas plantea un modelo cíclico llamado "Universo de Branas". Según este modelo, cada Universo es una brana o membrana. Hay infinitas branas. Las branas vibran y a veces chocan. Cuando dos branas chocan se produce un nuevo Big Bang y nace otro Universo.

Nuestro destino final

¿Cómo empezó todo? ¿Y cómo evolucionó? Nunca la Ciencia se ha acercado más a las respuestas que ahora. Sin embargo, quedan numerosas cuestiones pendientes, y los investigadores exploran con cuidado cualquier posibilidad, por disparatada que parezca, que pueda aportar una pieza más al rompecabezas. Una de las cuestiones más acuciantes es la de averiguar por qué el ritmo de expansión original no solo no se ha ralentizado desde el Big Bang, sino que se sigue acelerando.

Desde hace décadas se ha venido debatiendo sobre cuál será el destino final del universo. Para llegar a la conclusión de que eso es algo que depende, en gran medida, de la cantidad de masa que contenga. Si la masa total del universo es suficiente para que la fuerza de la gravedad (que es mayor cuanta más masa hay) venza a la fuerza original de expansión, entonces el universo terminará por detenerse, e incluso empezará un proceso de contracción que podría llevarle al colapso (en un evento contrario al Big Bang que los cosmólogos llaman Big Crunch). Pero si la masa total no es suficiente, entonces nada podrá detener la expansión, y el universo se hará cada vez más grande, con su materia cada vez más dispersa, para terminar siendo un enorme y negro vacío cuando se apague hasta la última de las estrellas.

Lo mas asombroso...

Un lector de TIME magazine preguntó al astrofísico Neil DeGrasse Tyson: 

"¿Puede compartir con nosotros cuál es el hecho más asombroso del Universo?". Esta fue su respuesta.

Un interesante reportaje de 4 minutos en el cual este reconocido astrofísico nos enseña una breve opinión sobre lo que es para él los mas asombroso de nuestro universo. En mi opinión, un gran video.

¿Cómo comenzó todo?

Se cree que todo comenzó hace unos 15.000 millones de años, cuando todo el material del universo se encontraba concentrado en un solo punto. Las investigaciones indican que hubo una gran explosión, el llamado Big Bang, y desató el inicio de la formación del universo. En los primeros instantes de la explosión el universo se convierte en una inmensa bola de fuego que aumenta de tamaño a muchísima velocidad y con una temperatura de miles de millones de grados. Aproximadamente un minuto después de la explosión, el universo se ha convertido en un enorme reactor termonuclear y se comienzan a formar los primeros núcleos de helio a partir de los de hidrógeno. Es necesario que transcurran miles de años para que la temperatura descienda lo suficiente para que se puedan formar los átomos, es entonces cuando la materia comienza a agruparse por la fuerza de la gravedad y surgen las primeras estrellas. Se necesitarán aún miles de millones de años para que, gracias a la formación de inmensas nubes de gas, compuestas primordialmente de hidrógeno y helio, y por su propia gravitación, comiencen a aparecer las primeras galaxias.

Evolución del universo y de las galaxias Crédito: NASA, ESA y A. Feild (STScl)

La mayor reserva de agua del universo

Dos equipos de astrónomos liderados por científicos del Instituto de Tecnología de Californa (Caltech) han descubierto la mayor y más lejana reserva de agua jamás detectada en el Universo. La masa de agua encontrada equivaldría a varios billones de veces la de toda la existente en la Tierra.

Concretamente, la cantidad de agua supondría 140 billones de veces la suma de todos los océanos terrestres o unas 100.000 veces la masa del Sol. Para Matt Bradford, científico de la NASA asociado a Caltech, "esto es otra demostración de que el agua es omnipresente en todo el universo, incluso en sus etapas más tempranas".

La masa de agua ha sido encontrada en forma de gran anillo de vapor alrededor de en un quásar a una distancia cercana a los 48.000 millones de billones de kilómetros de distancia. Dicho quásar está situado a 12.000 millones de años luz de la Tierra, por lo cual, lo que ahora se está divisando ocurrió en realidad cuando el Universo tenía 1.600 millones de años, menos de una décima parte de su edad actual.

El telescopio ALMA abre los ojos a los investigadores

El observatorio astronómico terrestre más complejo del mundo, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), acaba de abrir oficialmente sus puertas a los astrónomos. La primera imagen revelada por este telescopio ofrece una imagen de una galaxia imposible de obtener con los telescopios que observan luz visible e infrarroja. Miles de científicos de todo el mundo han competido para estar entre los primeros investigadores que podrán explorar algunos de los más oscuros, fríos y ocultos secretos del cosmos con esta nueva herramienta astronómica.

Alrededor de un tercio de las 66 antenas de radio previstas de ALMA –por ahora ubicadas a solo 125 metros de distancia entre sí, aunque su separación máxima puede alcanzar los 16 kilómetros– forman el creciente conjunto instalado actualmente a 5000 metros de altura en el llano de Chajnantor, en el norte de Chile. Pese a estar aún en construcción, ALMA ya es el mejor telescopio de su clase, como lo demuestra la extraordinaria cantidad de astrónomos que ya ha solicitado tiempo de observación con ALMA.