¿Qué es el universo? Definición, características y propiedades
Tabla de Contenidos
Definición principal
«El universo es la totalidad del tiempo y del espacio – de todas las formas de energía, materia, e impulso; de las constantes físicas y de las leyes que las gobiernan. También puede aludir a conceptos como el mundo, la naturaleza, el cosmos o el espacio.»
Historia del universo
El universo nació con el Big Bang, un punto inimaginablemente denso y caliente. Cuando el universo tenía apenas una centésima de una mil millonésima de una billonésima de billonésima de segundo de edad, o menos, experimentó una increíble explosión de expansión conocida como inflación, en la que el espacio se expandió más rápido que la velocidad de la luz. Durante este período, el universo dobló su tamaño al menos 90 veces, pasando de ser del tamaño de una partícula subatómica al tamaño de una pelota de golf.
Según la NASA, después de la inflación el crecimiento del universo continuó su curso, aunque a un ritmo más pausado. A medida que el espacio se expandía, el universo se enfriaba y la materia se iba formando. Un segundo después del Big Bang surgieron los neutrones, protones, electrones, anti-electrones, fotones y neutrinos.
Durante los primeros tres minutos del universo, los elementos ligeros nacieron durante un proceso conocido como nucleosíntesis del Big Bang. La temperatura se enfrió, pasando de 100 nonillón Kelvin a 1 billón Kelvin, mientras que los protones y los neutrones se formaron para crear el deuterio, un isótopo del hidrógeno.
Durante los primeros 380.000 años el universo estaba demasiado caliente como para que la luz brillara, según informa el Centro Nacional de Investigación del Espacio de Francia (Centre National d’Etudes Spatiales, or CNES). El calor de la creación destruyó unos átomos contra otros con la suficiente fuerza como para descomponerlos en un plasma denso, una sopa opaca de protones, neutrones y electrones parecida a una luz dispersa como la niebla.
Aproximadamente 380.000 años después del Big Bang, la materia se enfrió lo suficiente para que los átomos comenzaran a formar un gas transparente y eléctricamente neutral, durante la era de la recombinación, según informa la NASA. El conjunto de este flash de luz inicial, creado durante el Big Bang, es detectado hoy en día como la radiación de fondo del microondas cósmico. Sin embargo, después de este punto, el universo fue sumido en la oscuridad, ya que las estrellas aún no se habían formado.
Aproximadamente 400 millones de años después del Big Bang, el universo comenzó a surgir de los años de oscuridad cósmica durante la época de la reionización. Durante este tiempo, que duró más de medio billón de años, las acumulaciones de gas se colapsaron lo suficiente como para dar lugar a las primeras estrellas y galaxias, cuya luz ultravioleta energética ionizaba y destruía la gran parte del hidrógeno neutral.
Según comenta la NASA, una fuerza misteriosa conocida a día de hoy como “energía oscura” comenzó otra vez la expansión del universo, un fenómeno que continúa hoy en día. 9 billones de años después del Big Bang.
El Big Bang
El Big Bang no surgió como una explosión como se suele decir, aunque se podría deducir de su nombre. El universo no se expandió en el espacio, el espacio no existía antes del universo según informa la NASA. En lugar de esto, es más acertado pensar en el Big Bang como la aparición simultánea del espacio en todo el universo.
El big bang se conoce que dio lugar a la vida en la tierra
El universo no se ha expandido a partir de ningún punto desde el Big Bang – en vez de eso, el espacio por sí mismo se ha estrechado y transportado la materia con él. El universo por su definición engloba a todo el espacio y el tiempo que conocemos, la NASA dice que pertenece al modelo del Big Bang para decir que el universo se está expandiendo o qué ha alcanzado el Big Bang. A pesar de que hay modelos que especulan sobre estas cuestiones, ninguno de ellos ha realizado predicciones realistas y verificables hoy en día.
En el año 2014, los científicos de Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics anunciaron que habían encontrado una señal débil en el fondo cósmico de las microondas que podría ser la primera evidencia directa de las ondas gravitatorias, consideradas una “pistola humeante” por el Big Bang. Estos hallazgos fueron ampliamente debatidos, pero la investigación de estas ondas misteriosas continúa.
Edad
Se estima que el universo contiene aproximadamente 13.8 billones de años. Mientras que el sistema solar solamente cuenta con 4.6 billones.
Esta estimación proviene de medir la composición de la materia y la densidad de la energía en el universo. Esto permitió que los investigadores calcularan a qué velocidad se expandía en el pasado. Con este conocimiento, pudieron dar marcha atrás y extrapolar cuándo sucedió el Big Bang. El tiempo comprendido entre el antes y el ahora es la edad del universo.
Estructura
Los científicos creen que en los comienzos del universo no había una estructura, ni que la materia ni la energía estuvieran distribuidas ni por asomo cerca de la uniformidad.
Existen diferentes estructuras a lo largo del universo, algunas no podemos ni percibirlas
Según la NASA, la atracción gravitatoria de pequeñas fluctuaciones en la densidad de la materia en ese entonces dio lugar a la banda de las estrellas y la vacuidad de hoy en día. Las regiones más densas causaron más materia a través de la gravedad, y las más masivas formaron las estrellas, galaxias y otras grandes estructuras conocidas como clústers, supercúmulos, filamentos y paredes (murallas), con “grandes paredes” de miles de galaxias que alcanzan más de un billón de años luz en longitud. Las regiones menos densas no crecieron, desarrollando un área aparentemente vacía en el espacio, conocida como vacíos.
Contenido
Hasta hace aproximadamente 30 años los astrónomos pensaban que el universo estaba compuesto completamente por átomos ordinarios, o “materia bariónica”, según la NASA. Sin embargo, recientemente ha habido más pruebas que sugieren que la mayoría de los ingredientes que componen el universo se encuentran en estructuras que no podemos ver.
Resulta que los átomos solamente componen el 4.6% del universo. De los restantes, el 23% está formado por materia oscura, que está compuesta probablemente de una o más especies de partículas subatómicas que interactúan muy débilmente con materia ordinaria, y el 72% restante está compuesto de energía oscura, que aparentemente conduce a la expansión acelerada del universo.
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