El universo se compone de:
Las galaxias:
A gran escala, el universo está formado por galaxias y agrupaciones de
galaxias. Las galaxias son agrupaciones masivas de estrellas, y son las
estructuras más grandes en las que se organiza la materia en el
universo. A través del telescopio se manifiestan como manchas luminosas
de diferentes formas. A la hora de clasificarlas, los científicos
distinguen entre las galaxias del Grupo Local, compuesto por las treinta
galaxias más cercanas y a las que está unida gravitacionalmente nuestra
galaxia (la Vía Láctea), y todas las demás galaxias, a las que llaman
"galaxias exteriores".
Las galaxias están distribuidas por todo el universo y presentan
características muy diversas, tanto en lo que respecta a su
configuración como a su antigüedad. Las más pequeñas abarcan alrededor
de 3.000 millones de estrellas, y las galaxias de mayor tamaño pueden
llegar a abarcar más de un billón de astros. Estas últimas pueden tener
un diámetro de 170.000 años luz, mientras que las primeras no suelen
exceder de los 6.000 años luz.
Además de estrellas y sus astros asociados (planetas, asteroides,
etc...), las galaxias contienen también materia interestelar,
constituida por polvo y gas en una proporción que varia entre el 1 y el
10% de su masa.
Se estima que el universo puede estar constituido por unos 100.000
millones de galaxias, aunque estas cifras varían en función de los
diferentes estudios.
Formas de galaxias
La creciente potencia de los telescopios, que permite observaciones
cada vez más detalladas de los distintos elementos del universo, ha
hecho posible una clasificación de las galaxias por su forma. Se han
establecido así cuatro tipos distintos: galaxias elípticas, espirales,
espirales barradas e irregulares.
Galaxias elípticas
En forma de elipse o de esferoide, se caracterizan por carecer de una
estructura interna definida y por presentar muy poca materia
interestelar. Se consideran las más antiguas del universo, ya que sus
estrellas son viejas y se encuentran en una fase muy avanzada de su
evolución.
Galaxias espirales
Están constituidas por un núcleo central y dos o más brazos en espiral,
que parten del núcleo. Éste se halla formado por multitud de estrellas y
apenas tiene materia interestelar, mientras que en los brazos abunda la
materia interestelar y hay gran cantidad de estrellas jóvenes, que son
muy brillantes. Alrededor del 75% de las galaxias del universo son de
este tipo.
Galaxia espiral barrada
Es un subtipo de galaxia espiral, caracterizados por la presencia de
una barra central de la que típicamente parten dos brazos espirales.
Este tipo de galaxias constituyen una fracción importante del total de
galaxias espirales. La Vía Láctea es una galaxia espiral barrada.
Galaxias irregulares
Incluyen una gran diversidad de galaxias, cuyas configuraciones no
responden a las tres formas anteriores, aunque tienen en común algunas
características, como la de ser casi todas pequeñas y contener un gran
porcentaje de materia interestelar. Se calcula que son irregulares
alrededor del 5% de las galaxias del universo.
La Vía Láctea
La Vía Láctea es nuestra galaxia. Según las
observaciones, posee una masa de 1012 masas solares y es de tipo espiral
barrada. Con un diámetro medio de unos 100.000 años luz se calcula que
contiene unos 200.000 millones de estrellas, entre las cuales se
encuentra el Sol. La distancia desde el Sol al centro de la galaxia es
de alrededor de 27.700 años luz (8,5 kpc) A simple vista, se observa
como una estela blanquecina de forma elíptica, que se puede distinguir
en las noches despejadas. Lo que no se aprecian son sus brazos
espirales, en uno de los cuales, el llamado brazo de Orión, está situado
nuestro sistema solar, y por tanto la Tierra.
El núcleo central de la galaxia presenta un espesor uniforme en todos
sus puntos, salvo en el centro, donde existe un gran abultamiento con un
grosor máximo de 16.000 años luz, siendo el grosor medio de unos 6.000
años luz.
Todas las estrellas y la materia interestelar que contiene la Vía
Lactea, tanto en el núcleo central como en los brazos, están situadas
dentro de un disco de 100.000 años luz de diámetro, que gira lentamente
sobre su eje a una velocidad lineal superior a los 216 km/s.
Las constelaciones
Tan sólo 3 galaxias distintas a la nuestra son visibles a simple vista.
Tenemos la Galaxia de Andrómeda, visible desde el Hemisferio Norte; la
Gran nube de Magallanes, y la Pequeña nube de Magallanes, en el
Hemisferio Sur celeste. El resto de las galaxias no son visibles al ojo
desnudo sin ayuda de instrumentos. Sí que lo son, en cambio, las
estrellas que forman parte de la Vía Láctea. Estas estrellas dibujan a
menudo en el cielo figuras reconocibles, que han recibido diversos
nombres en relación con su aspecto. Estos grupos de estrellas de perfil
identificable se conocen con el nombre de constelaciones. La Unión
Astronómica Internacional agrupó oficialmente las estrellas visibles en
88 constelaciones, algunas de ellas muy extensas, como Hidra o la Osa
Mayor, y otras muy pequeñas como Flecha y Triángulo.
Las estrellas
Son los elementos constitutivos más destacados de las galaxias. Las
estrellas son enormes esferas de gas que brillan debido a sus
gigantescas reacciones nucleares. Cuando debido a la fuerza
gravitatoria, la presión y la temperatura del interior de una estrella
es suficientemente intensa, se inicia la fusión nuclear de sus átomos, y
comienzan a emitir una luz roja oscura, que después se mueve hacia el
estado superior, que es en el que está nuestro Sol, para posteriormente,
al modificarse las reacciones nucleares interiores, dilatarse y
finalmente enfriarse.
Al acabarse el hidrógeno, se originan reacciones nucleares de elementos
más pesados, más energéticas, que convierten la estrella en una gigante
roja. Con el tiempo, ésta vuelve inestable, a la vez que lanza hacia el
espacio exterior la mayor parte del material estelar. Este proceso puede
durar 100 millones de años, hasta que se agota toda la energía nuclear,
y la estrella se contrae por efecto de la gravedad hasta hacerse
pequeña y densa, en la forma de enana blanca, azul o marrón. Si la
estrella inicial es varias veces más masiva que el Sol, su ciclo puede
ser diferente, y en lugar de una gigante, puede convertirse en una
supergigante y acabar su vida con una explosión denominada supernova.
Estas estrellas pueden acabar como estrellas de neutrones. Tamaños aún
mayores de estrellas pueden consumir todo su combustible muy
rápidamente, transformándose en una entidad supermasiva llamada agujero
negro.
Los Púlsares son fuentes de ondas de radio que emiten con periodos regulares. La palabra Púlsar significa pulsating radio source
(fuente de radio pulsante). Se detectan mediante radiotelescopios y se
requieren relojes de extraordinaria precisión para detectar sus cambios
de ritmo. Los estudios indican que un púlsar es una estrella de
neutrones pequeña que gira a gran velocidad. El más conocido está en la
Nebulosa del Cangrejo.Su densidad es tan grande que una muestra de
cuásar del tamaño de una bola de bolígrafo tendría una masa de cerca de
100.000 toneladas. Su campo magnético, muy intenso, se concentra en un
espacio reducido. Esto lo acelera y lo hace emitir gran cantidad de
energía en haces de radiación que aquí recibimos como ondas de radio.
La palabra Cuásar es un acrónimo de quasi stellar radio source
(fuentes de radio casi estelares). Se identificaron en la década de
1950. Más tarde se vio que mostraban un desplazamiento al rojo más
grande que cualquier otro objeto conocido. La causa era el Efecto
Doppler, que mueve el espectro hacia el rojo cuando los objetos se
alejan. El primer Cuásar estudiado, denominado 3C 273, está a 1.500
millones de años luz de la Tierra. A partir de 1980 se han identificado
miles de cuásares, algunos alejándose de nosotros a velocidades del 90%
de la de la luz.
Se han descubierto cuásares a 12.000 millones de años luz de la Tierra;
prácticamente la edad del Universo. A pesar de las enormes distancias,
la energía que llega en algunos casos es muy grande, equivalente la
recibida desde miles de galaxias: como ejemplo, el s50014+81 es unas
60.000 veces más brillante que toda la Vía Láctea.
Los planetas
Los planetas son cuerpos que giran en torno a una estrella y que, según
la definición de la Unión Astronómica Internacional, deben cumplir
además la condición de haber limpiado su órbita de otros cuerpos rocosos
importantes, y de tener suficiente masa como para que su fuerza de
gravedad genere un cuerpo esférico. En el caso de cuerpos que orbitan
alrededor de una estrella que no cumplan estas características, se habla
de planetas enanos, planetesimales, o asteroides. En nuestro Sistema
Solar hay 8 planetas: Mercurio, Venua,Tierra,Marte,Júpiter,
Saturno,Urano,Neptuno, considerándose desde 2006 a Plúton como un
planeta enano. A finales de 2009, fuera de nuestro Sistema Solar se han
detectado más de 400 planetas extrasolares, pero los avances
tecnológicos están permitiendo que este número crezca a buen ritmo.
Los satélites
Los satélites naturales son astros que giran alrededor de los planetas.
El único satélite natural de la Tierra es la Luna, que es también el
satélite más cercano al Sol. A continuación se enumeran los principales
satélites de los planetas del sistema solar.(Se incluye en el listado a
Plúton)
- Tierra: 1 satélite → Luna
- Marte: 2 satélites → Fobos, Deimos
- Júpiter:
63 satélites → Metis, Adrastea, Amaltea, Tebe,Io, Europa, Ganimedes,
Calisto, Leda, Himalia, Lisitea, Elara, Ananké, Carmé, Pasifáe,
Sinope...
- Saturno: 59 satélites → Pan, Atlas, Prometeo, Pandora,
Epimeteo, Jano, Mimas, Encélado, Tetis, Telesto, Calipso, Dione,
Helena,Rea, Titán, Hiperión, Jápeto, Febe...
- Urano: 15 satélites
→ Cordelia, Ofelia, Bianca, Crésida,Desdémona, Julieta, Porcia,
Rosalinda, Belinda, Puck, Miranda,Ariel, Umbriel, Titania, Oberón.
- Neptuno: 8 satélites → Náyade, Talasa, Despina, Galatea, Larisa, Proteo, Tritón, Nereida.
- Plutón: 3 satélites → Caronte, Nix, Hidra
Asteroides y cometas
En aquellas zonas de la órbita de una estrella en las que, por diversos
motivos, no se ha producido la agrupación de la materia inicial en un
único cuerpo dominante o planeta, aparecen los discos de asteroides:
objetos rocosos de muy diversos tamaños que orbitan en grandes
cantidades en torno a la estrella, chocando eventualmente entre sí.
Cuando las rocas tienen diámetros inferiores a 50m se denominan
meteoroides. A consecuencia de las colisiones, algunos asteroides pueden
variar sus órbitas, adoptando trayectorias muy excéntricas que
periódicamente les acercan la estrella. Cuando la composición de estas
rocas es rica en agua u otros elementos volátiles, el acercamiento a la
estrella y su consecuente aumento de temperatura origina que parte de su
masa se evapore y sea arrastrada por el viento solar, creando una larga
cola de material brillante a medida que la roca se acerca a la
estrella. Estos objetos se denominan cometas. En nuestro sistema solar
hay dos grandes discos de asteroides: uno situado entre las órbitas de
Marte y Júpiter, denominado el Cinturón de asteroides, y otro mucho más
tenue y disperso en los límites del sistema solar, a aproximadamente un
año luz de distancia, denominado Nube de Oort.
Transformador monofásico ideal.
