Viatge Còsmic: De Galileu al Big Bang i l'Evolució Estel·lar
Conceptes Clau de l'Univers i l'Astronomia
Sistema Solar i Descobriments de Galileu
El límit del Sistema Solar s'estima a 15.000 milions de quilòmetres del Sol.
Galileu va ser pioner en l'observació astronòmica. Els seus descobriments inclouen:
- El descobriment dels 4 satèl·lits majors de Júpiter.
- Les taques solars i els cràters de la Lluna.
- La demostració que la Terra gira al voltant del Sol.
L'estrella més propera al nostre sistema és Pròxima Centauri, situada a 4 anys llum.
L'Expansió de l'Univers i les Galàxies
La Via Làctia i el paper de Hubble
Galileu va ser el primer a observar la Via Làctia, la qual està formada per una enorme quantitat d'estrelles.
Al segle XX, no se sabia si la nebulosa espiral formava part de la Via Làctia. Hubble va distingir estrelles individuals en algunes nebuloses.
La brillantor d'una estrella depèn de la seva lluminositat i de la distància a què es troba. Hubble va identificar un tipus d'estrella que sempre tenia la mateixa lluminositat.
Va observar la distància de la nebulosa i va demostrar que no pertanyia a la Via Làctia, la qual té un diàmetre de 1000 anys llum.
Definició de Galàxies
Les galàxies són conjunts d'estels, gas i pols que es mantenen junts gràcies a la gravitació. Estan separades entre si per un espai buit de milions d'anys llum.
L'Efecte Doppler i l'Expansió Còsmica
L'Efecte Doppler descriu com un objecte en moviment emet ones que depenen de la velocitat a què es mou.
Totes les galàxies s'allunyen de nosaltres. Com més lluny està la galàxia, més ràpidament s'allunya. Això va demostrar que l'Univers està en constant expansió.
Si retrocedíssim en el temps, trobaríem les galàxies cada vegada més juntes fins que tota la matèria de l'Univers es concentrés en un sol punt (origen de l'Univers).
Origen de l'Univers i Teories Fonamentals
- Big Bang: Explosió que va ocórrer fa aproximadament 14.000 milions d'anys enrere.
- Teoria de la Relativitat: L'expansió hauria de ser frenada per l'atracció de la força gravitatòria.
El Cicle de Vida Estel·lar
Energia de les Estrelles
Les estrelles estan formades principalment per Hidrogen (H) i Heli. L'energia es genera mitjançant reaccions de fusió nuclear.
Fases de la Vida Estel·lar
El cicle comença amb la formació de núvols de gas i pols. Quan són prou grans, es comencen a contreure a causa de l'atracció gravitatòria. El núvol s'escalfa, comença a expandir-se, brilla i es converteix en una estrella. La seva durada depèn de la seva massa.
Quan el nucli de l'estrella queda sense hidrogen, comença a fusionar hidrogen de les capes externes. Això augmenta la seva lluminositat i es converteix en:
- Gegant Vermella: Fusiona heli i forma carboni, allargant una mica la vida.
- Nana Vermella: L'heli s'esgota i l'estrella es va apagant fins a arribar a aquesta fase.
Les estrelles gegants es converteixen en Supernova. Durant uns mesos brillen, expulsen matèria i, en apagar-se, es converteixen en una estrella de neutrons. Si l'estrella original és molt gran, es converteix en un Forat Negre.
Un forat negre és una concentració de matèria molt densa amb un camp gravitacional del qual no s'escapa ni la llum.
Formació del Sistema Solar
Fa 4.600 milions d'anys, l'explosió d'una supernova veïna va provocar el col·lapse de la nebulosa en forma de disc que girava. La major part de la matèria es va concentrar al nucli, i els elements lleugers van emigrar a l'exterior del disc. La matèria del disc va anar xocant i reunint-se, formant els planetes.