Es una cuestión de registro histórico que el alto estado de desarrollo de la astronomía moderna se debe completamente a los esfuerzos y observaciones de miles de observadores de estrellas de todas partes de la tierra, y durante gran parte de la historia de la humanidad. Sin embargo, la ciencia de la astronomía tiene muy pocos momentos de “¡Eureka!”, Y la mayoría, si no todos, de los descubrimientos importantes son el resultado de generaciones de científicos que trabajan para probar o refutar hipótesis, teorías y, a veces, nada más que corazonadas. .
1) Radiación de fondo de microondas cósmica
Con solo variaciones muy pequeñas, el Universo está lleno de una forma uniforme de radiación conocida como radiación cósmica de fondo de microondas, que fue descubierta por accidente por dos empleados de Bell Telephone mientras trabajaban en experimentos de comunicación satelital. Las implicaciones son profundas, ya que la uniformidad de la radiación parece confirmar la noción de que el Universo se originó en un solo evento del cual todo lo demás fluye, como la expansión rápida y acelerada del universo.
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2) energía oscura
Dado que se desconoce el mecanismo exacto, o incluso las fuerzas impulsoras detrás de la aceleración de la tasa de expansión del Universo, se ha propuesto la existencia de una forma de energía, denominada “Energía Oscura”. Sin embargo, el descubrimiento tiene menos que ver con la naturaleza, o incluso la existencia, de esta energía que con el hecho de que se ha descubierto que el Universo se está expandiendo a un ritmo cada vez mayor. La naturaleza de la Energía Oscura propuesta aún no se ha explorado y es la causa de un acalorado debate en los círculos cosmológicos, pero es concebible que sea una propiedad del espacio-tiempo, en oposición a una forma de energía. Sin embargo, por el momento, Dark Energy representa un asombroso 74% de toda la energía en el Universo. Lo que, por supuesto, significa que en el mejor de los casos, solo tenemos un 26% de comprensión de cómo funciona el Universo.
3) materia oscura
Dark Energy Matters Otro descubrimiento importante es el de Dark Matter, que parece dictar los efectos gravitacionales dentro de las galaxias. En el meollo del asunto está el hecho de que la velocidad observada de algunas estrellas dentro de las galaxias a medida que orbitan los núcleos de las galaxias difieren enormemente de lo que deberían ser los valores calculados. El problema es que gran parte de un disco galáctico dado gira alrededor del núcleo a la misma velocidad, lo que de acuerdo con los cálculos basados en valores gravitacionales conocidos es claramente imposible, dado que las estrellas externas están mucho más alejadas del núcleo, y por lo tanto deberían orbitar el núcleo más lentamente que las estrellas que están más cerca del núcleo.
4) exoplanetas
Hubo un tiempo en que la mera idea de que los planetas existieran fuera de nuestro propio sistema solar se consideraba herejía científica, pero el descubrimiento por el Dr. Aleksander Wolszczan del primer planeta de este tipo (51 Pegasi b) en 1992, tuvo el efecto de cambiar cómo Los astrónomos observan el Universo, y especialmente cómo se forman las estrellas. Aunque la mayoría de los exoplanetas tienen muchas veces la masa de Júpiter y, por lo tanto, se les llama “Júpiter caliente”, debido a que la órbita está muy cerca de sus estrellas madre, las tecnologías y técnicas mejoradas han permitido descubrir planetas cada vez más pequeños, algunos de los cuales no están en órbita. a diferencia de nuestro sol. Hoy en día, se conocen más de 3.000 exoplanetas, lo que refuta la antigua doctrina científica de que “… los planetas son la excepción, más que la regla”.
5) agujeros negros
Se sospecha que existe desde hace mucho tiempo, pero solo se demostró a través del trabajo del físico Steven Hawking, los agujeros negros son los restos invisibles de estrellas masivas que se han derrumbado bajo su propia gravedad. Dado que las estrellas existen solo debido al (casi) equilibrio entre su propia gravedad y la presión de los hornos nucleares en sus núcleos, una estrella masiva puede contraerse hasta el punto de invisibilidad si la presión exterior deja de contrarrestar la gravedad. Además, dado que la luz consiste en materia que tiene masa, el enorme campo gravitacional de un agujero negro impide que los fotones (los componentes físicos de la luz) escapen, lo que hace imposible detectar un agujero negro en la luz óptica.
Las enormes fuerzas gravitacionales involucradas cuando un agujero negro “traga” un objeto, como una estrella, desgarra la estrella cuando cruza el “horizonte de eventos”, que es un límite teórico alrededor de un agujero negro más allá del cual es imposible escapar una vez que un objeto lo cruza La destrucción del objeto libera enormes cantidades de rayos X y otras radiaciones, lo que revela la ubicación o la presencia de un agujero negro. Investigaciones recientes han demostrado que todas las galaxias con una protuberancia central contienen un agujero negro, algunas de las cuales tienen millones e incluso miles de millones de masas solares, pero también existe una estrecha correlación entre la masa de la protuberancia central en las galaxias y la masa de El agujero negro que contiene.
6) Relatividad general
Entre otras cosas, la Teoría de la relatividad general de Einstein predijo que, dado que la masa y la energía son esencialmente lo mismo, la luz que pasa por un objeto masivo sería doblada por la gravedad del objeto masivo. Aunque los mecanismos son diferentes, el principio se puede demostrar al ver una pajita en un vaso que contiene agua; la paja parece doblarse donde entra al agua. Esto es más o menos análogo al desplazamiento de objetos por la desviación de la luz cuando pasa objetos masivos. Este fue el caso cuando los observadores notaron que el planeta Mercurio estaba “fuera de lugar”, y no donde se suponía que debía estar en relación con el Sol en ciertos momentos.
7) Desplazamiento rojo de objetos en el universo
Con el descubrimiento de las estrellas variables Cefeidas hace casi 100 años, Edwin Hubble pudo demostrar que la Vía Láctea era solo una de las miles de millones de galaxias en el Universo. Este descubrimiento condujo a formas de medir la velocidad a la que algunas de estas galaxias se acercan a nosotros o se alejan de nosotros. Al comparar el espectro de luz de un objeto con el de un objeto estacionario, es posible medir la cantidad de desplazamiento hacia el rojo del espectro, que es el desplazamiento de todo el espectro hacia la parte roja, de longitud de onda más larga del electromagnético espectro. La cantidad de desplazamiento es pequeña para estar seguro, pero la cantidad de desplazamiento está directamente relacionada con la velocidad del objeto que retrocede, por lo tanto, cuanto mayor sea el desplazamiento hacia el rojo, más lejos estará el objeto de nosotros.
8) Explosiones de rayos gamma
Durante mucho tiempo un misterio, ahora se sabe que las explosiones masivas de rayos Gamma que llegan a la Tierra desde todos los puntos del cielo son el resultado de las mayores explosiones en el Universo, cuando las estrellas masivas explotan en detonaciones titánicas que son tan enérgicas que pueden eclipsar su galaxias anfitrionas enteras durante varios meses. La dispersión resultante de materia estelar forma intrincadas formaciones de gas y polvo, como la hermosa Nebulosa del Cangrejo. Esta nebulosa todavía se está expandiendo como resultado de la explosión que destruyó una estrella masiva aproximadamente en el año 1054. Las explosiones de rayos gamma también pueden ocurrir cuando una estrella de neutrones, que son los restos de una explosión estelar anterior, detona debido a la acumulación de materia de Una estrella compañera en un sistema binario cercano.
9) La era del universo y la constante de Hubble
Aunque el uso de las mediciones del desplazamiento hacia el rojo fue instrumental para determinar la edad del Universo, los primeros intentos fijaron la edad del Universo en solo aproximadamente la mitad del valor moderno aceptado, que es 13.750 millones de años. El problema involucraba el hecho de que la clase incorrecta de estrellas variables Cefeidas se utilizó en el cálculo que se realizó a mediados de la década de 1920, y que la tasa de expansión del Universo se basó en suposiciones incorrectas. Fue solo varias décadas después con el descubrimiento de una segunda clase de estrellas Cefeidas, que tenía el doble del período de la primera, y por lo tanto una relación diferente entre luminosidad y distancia, que los astrónomos volvieron a aplicar el cálculo original pero con valores diferentes. El resultado estuvo en perfecto acuerdo con la evidencia geológica de la edad de la tierra y, por extensión, del Universo. La velocidad a la que se expande el Universo, conocida como la Constante de Hubble, todavía no se fija con precisión, pero ahora se acepta que está en algún lugar entre 50 (km / seg) / Mpc y 100 (km / seg) / Mpc. El gran margen de incertidumbre es el resultado de la velocidad desconocida a la que se acelera la expansión del Universo.
10) Big Bang y teoría inflacionaria
Aunque el origen del Universo no se puede rastrear, la teoría del Big Bang sigue siendo la mejor para explicarlo. Los avances recientes en cosmología (y modelado por computadora) parecen confirmar que el Universo se originó en una singularidad única, infinitamente densa e infinitamente masiva, que es la palabra utilizada para describir lo que no se puede describir. La expansión observada y uniforme del Universo ahora se remonta a un solo punto en el tiempo, pero más allá de eso, las leyes de la física tal como las conocemos y entendemos, ya no se aplican. La “confirmación” tentativa de la Teoría del Big Bang se puede ver como un descubrimiento, pero queda mucha incertidumbre y es casi seguro que el origen del Universo nunca se conocerá con ningún grado de precisión o certeza.
