Evolució de l'Univers: del Big Bang a les Estrelles i els Planetes

L'univers i la seva evolució

Evolució de les idees

1. Ptolemeu: geocentrisme. La Terra és una esfera immòbil al centre de l'univers, i el Sol, la Lluna i els planetes giren al seu voltant en trajectòries circulars.

2. Copèrnic: heliocentrisme. El Sol és immòbil al centre de l'univers. La Terra gira sobre si mateixa i al voltant del Sol, igual que els altres planetes.

3. Galileu: aporta proves que demostren l'heliocentrisme.

4. Kepler: els planetes descriuen òrbites el·líptiques amb el Sol en un dels focus. Els planetes no giren uniformement: van més ràpid quan són més a prop del Sol. El quadrat dels períodes orbitals dels planetes és proporcional al cub de la distància mitjana al Sol.

Unitats de mesura de distàncies

Any llum: distància que recorre la llum en un any. Equival a 150 000 000 km.

El Big Bang

1. Tota l'energia de l'univers estava concentrada en un punt (l'ou còsmic). La densitat i la temperatura eren extremadament altes.

2. Va tenir lloc una explosió brusca. L'energia es va expandir en totes direccions i es va transformar en matèria. Així es van originar l'espai i el temps.

3. La primera matèria va ser formada per partícules subatòmiques, que van originar els nuclis dels àtoms i, finalment, els àtoms (H i He).

4. Els àtoms es van anar condensant formant núvols de matèria i pols, que van donar lloc a estrelles, galàxies...

Proves del Big Bang

• Desplaçament cap al roig en l'espectre lluminós de les galàxies llunyanes.
• La velocitat d'allunyament de les galàxies és proporcional a la distància a què es troben.
• Descobriment de la radiació còsmica de fons.

Edat de l'univers

L'univers té aproximadament 15 000 milions d'anys.

Futur de l'univers

El futur depèn de dos factors: la densitat de l'univers i l'expansió.

• Si la densitat de l'univers és superior a la densitat crítica, es produirà un Big Crunch (gran contracció).
• Si la densitat de l'univers és igual a la densitat crítica, l'univers s'expandirà eternament.
• Si la densitat de l'univers és inferior a la densitat crítica, l'expansió serà eterna, però la matèria serà incapaç de subjectar els seus components: Big Freeze (gran congelació).

Les estrelles

Característiques

• Color: indica la temperatura superficial (de blau a roig).
• Grandària: gegants, mitjanes (com el Sol) i nanes.
• Brillantor: depèn de la distància a la qual es troba de la Terra, de les seves dimensions i de l'energia que irradia.

Vida d'una estrella

Naixement: l'estrella comença quan el gas i la pols comencen a rotar sobre si mateixos. La matèria es condensa formant una protoestrella; la temperatura augmenta i comença a brillar.

Una estrella crema combustible fins que no en queda.

Massa:

• Massa inferior a 1,4 vegades la del Sol: es refreda i mor com a nana blanca.
• Massa entre 4 i 8 vegades la del Sol: esdevé supernova.

Una supernova acaba en una estrella de neutrons o en un forat negre.

Història dels planetes

Fa uns 5 000 milions d'anys, la major part de la nebulosa intracúmul es va condensar en el centre, formant el Sol. La resta de la nebulosa girava al voltant del protosol. Els materials van xocar i van formar protoplanetes, més a prop del Sol els més densos, i més lluny els menys densos.

Exoplanetes

Detecció: 1) un bamboleig de l'estrella cap al blau i al roig; 2) trànsit davant de l'estrella, que tapa part de la seva llum.

Condicions de vida en un planeta:

• Temperatura que permeti l'existència d'aigua en estat líquid.
• Temps suficient perquè evolucioni la vida.
• Gravetat suficient per retenir una atmosfera.