galaxia2

INTRODUCCIÓN ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA

VOLVER A PORTADA

HISTORIA DE LA ASTRONOMÍA

SISTEMA SOLAR INTERNO

SISTEMA SOLAR EXTERNO

EL SOL Y LAS ESTRELLAS

FIN DE LAS ESTRELLAS MASIVAS

LA VÍA LÁCTEA

LAS GALAXIAS

EL UNIVERSO

EL BIG BANG

LOS PLANETAS Y LA VIDA

IMÁGENES ASTRONOMÍA

 

El universo

El principio del Universo y la paradoja de Olbers

 

La expansión y la edad del Universo
La expansión del Universo
El principio del Universo y la paradoja de Olbers
La edad del Universo por la constante de Hubble
La edad del Universo por sus constituyentes
La aceleración de la expansión y la energía oscura

La materia oscura
La materia oscura en las galaxias
La materia oscura intergaláctica
La naturaleza de la materia oscura bariónica
La observación de las enanas rojas y marrones
La microlente gravitacional
La naturaleza de la materia oscura exótica
Los detectores de materia oscura exótica

El futuro del Universo
El futuro de las estrellas, galaxias y cúmulos
La evaporación de los agujeros negros
La desaparición de la materia
La posibilidad de un Big Crunch

 

 

 

 

Hubble_ultra_deep_field

El campo ultra profundo de Hubble, una imagen de una pequeña porción del cielo en la constelación Fornax (el horno), tomada por el telescopio espacial Hubble del del 3 de septiembre de 2003 al 16 de julio de 2004. Se eligió la porción de cielo, ya que posee pocas estrellas brillantes cercanas. Crédito: NASA and the European Space Agency.

 

El principio del Universo y la paradoja de Olbers

 

El Universo no ha existido siempre

Como Edwin Hubble lo descubrió a principios del siglo pasado, las galaxias se alejan unas de las otras y el Universo está en expansión. Imaginemos que sea posible invertir el curso de las cosas y remontar en el tiempo.

En vez de alejarse, las galaxias se acercarían unas a las otras y el Universo parecería estar en contracción. La distancia media entre las galaxias disminuiría y llegaría un momento en que las galaxias se confundirían. Esta descripción evidentemente es un poco ingenua, ya que se supone que las galaxias no están afectadas por la contracción, sino pone de relieve el hecho de que no es posible remontar de forma arbitraria en el pasado sin chocar un límite.

Este instante en que las galaxias se confunden corresponde a un comienzo del Universo. Contrariamente a lo que Newton y Einstein pensaban, que el Universo no es invariable en el tiempo y no siempre ha existido. Al contrario, tiene una historia que podría calificarse de relativamente corta, puesto que sólo tiene 13,7 mil millones de años.

La paradoja de Olbers

El hecho de que el Universo tiene una edad finita aporta un nuevo enfoque sobre un problema relativamente antiguo, en primer lugar planteado por Kepler y recogido en términos más precisos por Heinrich Olbers en 1826. Este problema es conocido con el nombre de paradoja de Olbers, y se enuncia así: ¿por qué el cielo es negro por la noche?

Imagine que se encuentra en el centro de un bosque bastante denso. Entre los troncos relativamente próximos, puede percibir árboles más alejados. Entre las aberturas dejadas por estos últimos, puede distinguir algunos árboles todavía más lejanos, y así sucesivamente. Cualquiera que sea su dirección, su mirada acaba siempre por encontrar un árbol, y no podrá, así pues, observar ni los límites del bosque ni más allá.

Hasta principios del siglo XX, los astrónomos consideraban que la situación era equivalente si se consideraban las estrellas en el Universo. En aquella época, el Universo se consideraba como estático, eterno, homogéneo e infinito. Con estas propiedades, las estrellas del Universo debían comportarse como los árboles del bosque. Nuestra mirada, poco importa su dirección, acababa siempre por llegar a una estrella. Todos los puntos de la bóveda celeste debían, pues, brillar y, por consiguiente, el cielo nocturno habría debido presentar una fuerte luminosidad. Esto evidentemente no es el caso, de ahí la paradoja.

Olbers propuso la explicación siguiente a la paradoja en 1826: el cielo nocturno era negro porque la materia interestelar absorbía la radiación de las estrellas y debilitaba, pues, su luz. Sin embargo, como lo estipula la termodinámica, la energía debe siempre conservarse. Así pues, la radiación absorbida por el medio interestelar debía volver a emitirse en una forma u otra, y la explicación de Olbers no se sostenía.

Otra explicación consistió en decir que las estrellas no estaban repartidas uniformemente, ya que se reagrupaban en galaxias. Pero esta solución no era tampoco satisfactoria, porque el razonamiento que llevaba a la paradoja podía muy bien aplicarse a las galaxias mismas.

La paradoja de Olbers explicada

Es, en realidad, en la edad finita del Universo que es necesario buscar la solución a la paradoja de Olbers. En efecto, como el Universo sólo tiene una edad de cerca de 13,7 mil millones de años, la luz, cuya velocidad es finita, no pudo recorrer desde su nacimiento, sino una distancia finita, y nos es imposible observar objetos más distantes que este valor máximo.

La explicación de la paradoja se vuelve entonces muy simple: las galaxias que están más allá de este límite máximo nos son inaccesibles y no contribuyen en el brillo del cielo. Quedan, pues, direcciones de la bóveda celeste en las cuales nuestra mirada no encuentra absolutamente nada. El razonamiento de Olbers ya no se sostiene, y la paradoja se levanta: el cielo es negro durante la noche porque hay un gran número de espacios vacíos en la distribución de las galaxias observables.

Observemos aún que una segunda explicación viene a incorporarse sobre la precedente. A causa de la expansión del Universo, la radiación que proviene de galaxias lejanas es debilitada por el desfase hacia el rojo. Eso significa que cuanto más alejada está una galaxia, más débil es su contribución al resplandor del cielo.

 

 

ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA - ANTONIO HERAS - SON FERRER (CALVIÁ)

Valid HTML 4.01 Transitional

© antonioheras.com 2013