martes, 29 de septiembre del 2020 Fecha
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¿Había algo antes del Big-Bang?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Cosmología    ~    Comentarios Comments (0)

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ABC- Ciencia

 

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Según la teoría de la Cosmología Cíclica Conforme, de Sir Roger Penrose, el Universo vive un ciclo continuo e infinito de «creaciones»

 

“ A la izquierda: Imagen en el óptico de la nebulosa del Cangrejo tomada por el telescopio Hubble, a la que se han asignado colores falsos para resaltar los diferentes elementos químicos que la componen. La nebulosa abarca una distancia de unos 6 años luz. En el centro: Imagen del objeto en rayos X. A la derecha: Recreación artística de la estrella de neutrones central, de apenas unos kilómetros de diámetro, con su campo magnético. El eje de rotación del púlsar queda representado por la línea vertical de color verde. Las franjas azules, paralelas al eje que forman los polos magnéticos del astro, simbolizan los haces de radiación emitidos por el objeto. Debido a la rápida rotación de la estrella, esos haces se orientan hacia la Tierra una vez cada 33 milisegundos. Cuando eso ocurre, desde nuestro planeta se observa un breve pulso de radiación electromagnética muy energética”
LaNebulosaseformó trásuna explosión deSupernova,claro que,eltérmino explosión,si estáreferido al Big Bang,sequedamuy cortoparadescribir todo loque allí,sesupone que pasó.
 NASA, ESA, J. Hester, A. Loll (ASU)

 

 

Héctor Socas Navarro: «La sociedad debe estar preparada para un ...

 

HÉCTOR SOCAS NAVARRO/Investigador en el Instituto Astrofísico de Canarias (IAC) 

 

La sociedad debe estar preparada para un evento solar extremo

 

 

 

El camino a la realidad, de Roger Penrose | 365 dias de librosRoger Penrose - EcuRedRoger Penrose nos cuenta los secretos a voces de su vida y cual ...

 

Sir Roger Penrose es una leyenda viva de la Física. Durante el festival Starmus tuve el placer de escucharle explicando su controvertida teoría cosmológica. Su exposición fue tan elocuente, convincente e incluso divertida, que me causó una profunda impresión. A ver si en este artículo consigo explicarla de forma mínimamente coherente.

Estamos bastante seguros de que el Universo entero comenzó con lo que se llama el Big Bang (la «gran explosión») hace la friolera de 13,700 millones de años. En realidad, lo de la explosión no es una muy buena metáfora. Este nombre lo acuñó despectivamente el astrofísico Fred Hoyle durante la retransmisión de un programa de radio de la BBC en 1949. Hoyle se burlaba con él de la absurda teoría que había propuesto el sacerdote (además de físico y matemático) Georges Lemaître. El propio Einstein al principio tampoco creía en las ideas de Lemaître. El prejuicio de la época era que el Universo debía ser algo estático e inmutable. Pero las matemáticas de Lemaître eran impepinables.

Resultado de imagen de Lemaitre Y la expansión del Universo

Georges Lemaître y Albert Einstein que, tras muchas discuosiones…

Su solución de las ecuaciones de Einstein implicaba que el Universo debía estar o bienexpandiéndose o bien colapsando, cayendo sobre sí mismo como un edificio en demolición. Visto con perspectiva histórica, debe dar mucha rabia eso de que alguien coja las ecuaciones que son el trabajo de tu vida y las resuelva magistralmente para llegar a una conclusión que aborreces. Las discusiones entre Einstein y Lemaître, que llevaron al primero a proponer la existencia de una «constante cosmológica», merecerían un artículo aparte. Por lo pronto, baste decir que, como buen científico, Einstein acabó aceptando la evidencia, tanto teórica como empírica, que comenzaba a acumularse. Pese a sus prejuicios iniciales, terminó abrazando la idea de que, efectivamente, el Universo se estaba expandiendo.

La singularidad original

 

El Mito del Huevo Cósmico – El Santuario del AlbaEl Universo asombroso : Blog de Emilio Silvera V.EL BIG BANG, GRAN EXPLOSION, GRAN DESCONCIERTO – UNIVERSITAMAsí evolucionó el Universo durante 13.000 millones de años ...

Alguna de estas imágenes se podría asemejar a lo que realmente sucedió

 

La historia sería más o menos así: Al principio de los tiempos, todo el Universo estaba concentrado en una singularidad, un punto de densidad infinita que repentinamente estalló en ese instante inicial, saltando toda la materia, energía y espacio despedidos en todas direcciones. A medida que pasa el tiempo, la Física nos dice que las galaxias van a sentir el tirón gravitatorio unas de otras, y esto debería hacer que poco a poco se vayan frenando. Cuánto se van a frenar dependerá de cuánta masa haya en el Universo. Si hay mucha, la gravedad terminará por dominar, la expansión se detendrá y el Universo volverá a caer sobre sí mismo.

NASA / WMAP Science Team

Si hay poca, la atracción será incapaz de frenar la expansión y el Universo continuará expandiéndose por toda la eternidad, aunque a menor velocidad. La distinción es trascendental, con implicaciones hasta en el plano espiritual. Porque un Universo que vuelve a colapsar se presta a la perspectiva del ciclo infinito de big bang-big crunch, el ciclo continuo y eterno de creación y destrucción. Mientras que la otra posibilidad nos lleva a una insulsa muerte final de toda la existencia, más que nada por aburrimiento.

La sorpresa de la densidad crítica

 

 

Resultado de imagen de La Densidad Crítica del Universo

 

 

De la Densidad Crítica, o lo que los Cosmólogos llaman el Omega Negro (la materia existente en el Universo), dependerá su final. Tres podrían ser las clases de Universo en el que vivimos.

Densidad Crítica : Blog de Emilio Silvera V.densidad crítica del universo

De hecho, estamos tan cerca de esta divisoria crítica que nuestras observaciones no pueden decirnos con seguridad cuál es la válida a largo plazo. En realidad, es la estrecha proximidad de la expansión a la línea divisoria lo que constituye el gran misterio: a priori parece altamente poco probable que se deba al azar. Los universos que se expanden demasiado rápidamente son incapaces de agregar material para la formación de estrellas y galaxias, de modo que no pueden formarse bloques constituyentes de materiales necesarios para la vida compleja. Por el contrario, los universos que se expanden demasiado lentamente terminan hundiéndose antes de los miles de millones de años necesarios para que se tomen las estrellas.

Sólo universos que están muy cerca de la divisoria crítica pueden vivir el tiempo suficiente y tener una expansión suave para la de estrellas y planetas… y ¡vida!

 

 

Density Parameter, Omega

 

                           Los cosmólogos llaman Omega Negro a la cantidad de materia del Universo

La cantidad de masa (o, hablando con más precisión, de energía) que se necesita para pasar de un comportamiento a otro se llama «densidad crítica». No hace mucho, cuando yo estudiaba, sin ir más lejos (y créanme que tampoco hace tanto de eso), nos preguntábamos si en el Universo había más o menos densidad que la crítica. Parecía que no, que era muy pequeña, que no sería suficiente toda la masa para volver a cerrar el ciclo. Pero claro, en aquella época no se conocían la materia y la energía oscura. Si tenemos en cuenta estos factores, nos encontramos con uno de los grandes misterios de la cosmología moderna: ¡Resulta que tiene exactamente la densidad crítica!

La radiación de fondo de microondas, una de las mayores evidencias de que ocurrió un Big Bang
La radiación de fondo de microondas, una de las mayores evidencias de que ocurrió un Big Bang- WIKIPEDIA

La revelación de que la densidad del Universo es exactamente la crítica (con tanta precisión como somos capaces de medir), sacudió el mundo de la Física. Y es que, aunque sea en el plano subconsciente, se hace difícil no evocar la imagen de un creador para explicar tal coincidencia cósmica. La situación de crisis existencial se resolvió poco después, para alivio de muchos, con la llegada de la teoría de la inflación.

La expansión del universo fue recreada en escala atómica

Por ponerlo en términos muy simples, esta teoría nos dice que durante la primera fracción de segundo (técnicamente, desde los 10-30 segundos hasta los 10-36 segundos), el Universo sufrió una expansión tan brutalmente violenta, que el término «explosión» se queda muy corto para describir lo que ocurrió. La expansión en esa época fue acelerada exponencialmente, que es una forma que hay en Física de decir enormemente rápida.

Los cosmólogos suelen decir que todo lo que existe pasó de tener el tamaño de un átomo al de un melón. Por alguna razón se suele usar el melón como medida de referencia. Podrían decir que medía 30 centímetros, que era como un balón de baloncesto o como un florero grande. Pero no, parece que lo del melón lleva camino de convertirse en la unidad estándar de volumen cósmico, algo así como el campo de fútbol lo es hoy en día para medir áreas de monte quemado.

Archivo:Bicep2.jpg

La cuestión es que a este disparatado crecimiento del espacio, infinitamente más rápido que la luz, se le llama inflación. Es un poco contraintuitivo porque, en lenguaje cotidiano, el verbo inflar nos suena mucho más suave y benigno que explotar. Es bien conocido que los físicos no son muy buenos para poner nombres a las cosas. No entendemos bien cómo y por qué ocurrió la inflación salvo que parece estar relacionado con lo que se llama «gran unificación», la época en la que las tres fuerzas fundamentales de la naturaleza eran una, grande y única.

El Universo no se frena

 

 

 

El otro gran descubrimiento que ha tenido lugar desde los tiempos de Einstein es otro hallazgo reciente que también ha causado cierta zozobra existencial. Discutíamos antes las dos posibilidades sobre hasta qué punto sería la gravedad capaz de frenar la expansión del Universo, creando un ciclo continuo de explosión-colapso (Big Bang-Big Crunch) o bien una expansión que se iría ralentizando eternamente pero sin llegar nunca a detenerse del todo. Pues bien, hoy en día sabemos que no va a ser ni lo uno ni lo otro. Resulta que el Universo no se está frenando. No tiene visos de querer volver a colapsar pero tampoco está ralentizando su marcha.

Universos Multicolores GIF - Universos Multicolores - Descubre ...

                                        El Universo es todo movimiento y energía

Antes al contrario, las observaciones nos muestran que desde hace 5,000 millones de años (un tercio de su vida), el Universo ha dejado de frenarse y ¡ha comenzado a acelerar! Este resultado fue obtenido por dos grupos independientemente y ambos recibieron el Premio Nobel en 2011. Fue tan sorprendente que ninguno de los dos grupos se atrevió a publicarlo hasta que se enteraron de los resultados del otro. Para explicar el fenómeno, los teóricos han tenido que postular la existencia de una «energía oscura», que sería omnipresente en todo el espacio vacío.

El ciclo continuo de Penrose

 

 

 

La Ciencia de la Mula Francis – Naukas

 

Hasta aquí hemos explicado la cosmología moderna canónica, la visión aceptada mayoritariamente por los expertos en el tema. ¿Qué es, entonces, lo que añade Penrose? Pues, según su teoría, estas dos revelaciones, la inflación y la expansión acelerada del Universo, están íntimamente relacionadas. De hecho, serían la misma cosa. Para Penrose, el Universo vive un ciclo continuo e infinito de «creaciones», pero no en el modelo tradicional de explosión-colapso.

Una fotografía de Roger Penrose, tomada en 2005
               Una fotografía de Roger Penrose, tomada en 2005- Festival della Scienza

En su lugar, Penrose postula que cada uno de los ciclos (que él llama eones) acaba con una fase de expansión acelerada que se convierte en la inflación del eón siguiente. Lo de Penrose no es una ocurrencia, es una teoría. Esto significa que ha resuelto las ecuaciones de la relatividad general y los números cuadran salvo por un factor de escala. Quiere decirse que las escalas del nuevo universo son mucho mayores, tanto en el espacio como en el tiempo.

De Universo a melón

 

 

Resultado de imagen de Un nuevo Universo ciclico después del final

 

 

Así, todo nuestro Universo en expansión acelerada, está camino de convertirse en lo que sería un melón del Universo siguiente. Y los miles de millones de años que dura esta expansión serían la breve fracción de segundo en aquel nuevo Universo. Quizás en un futuro increíblemente distante, habrá criaturas inconcebiblemente grandes y lentas en el siguiente eón, investigando esta época en la que vivimos hoy en día, a la que quizás den el absurdo nombre de inflación y quizás la consideren el origen de su universo. Una implicación particularmente profunda de todo esto es que, de ser cierto, estaríamos ahora mismo viviendo un nuevo big bang que comenzó hace 5,000 millones de años y lo estaríamos viendo transcurrir a cámara superlenta.

Sir Roger Penrose, sustentador de esta teoría, en el Festival della Scienza, Génova, 2011.

Quiero resaltar que esta teoría, llamada Cosmología Cíclica Conforme, no es la aceptada por la mayoría de los cosmólogos. Sin embargo, no hay nada incorrecto o erróneo en ella, que sepamos. Penrose es uno de los mayores expertos mundiales en la física de la relatividad general y la cosmología. Su teoría cumple con la física conocida y esto sí que es un mérito que le concede la comunidad. Al igual que hizo Lemaître hace un siglo, ha encontrado una solución matemática correcta a las ecuaciones de la Física que conocemos, pero es una solución que aborrecen sus colegas por razones más filosóficas que científicas.

Por qué una canción sobre ondas gravitacionales? – Flavio Bánterla

Un aspecto particularmente fascinante es que, como toda buena teoría, la naturaleza cuantitativa de la cosmología de Penrose le permite hacer predicciones. Las ecuaciones indican que los eones no son completamente independientes y algo de información se puede transmitir de uno a otro. En particular, las ondas gravitacionales (ésas que recientemente detectó el experimento LIGO) creadas por catástrofes cósmicas en el eón anterior podrían atravesar la época de la inflación y llegar hasta nuestros días. Estas ondas producirían patrones de anillos concéntricos en el fondo cósmico de microondas. Ni que decir tiene que muchos investigadores están ya manos a la obra buscando esos anillos. Si se encontraran, sería la primera observación de algo que ocurrió antes del Big Bang.

Héctor Socas Navarro es investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y divulgador en «Coffe Break». El autor agradece al Dr Jose Alberto Rubiño por su lectura crítica y comentarios para mejorar este artículo.

¡El Universo! Siempre nos hace pensar

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Filosofía: los supuestosDebate | Conocimiento | Comunicación | Free 30-day Trial | Scribd

Lo cierto es que, nuestra especie ha logrado una serie de conocimientos en los distintos campos del saber humano, y, sin embargo, no son lo suficientemente amplios como para poder asegurar la certeza de “eso” que creemos saber, algunas de las cuestiones que “aseveramos”, están lejos de ser ciertas y prevalecen en la duda hasta que se van consiguiendo más datos empíricos que finalmente nos acerque a esa verdad que perseguimos.

Suposición • Definición y Qué es 2020

Discutir apoyados en conjeturas…

Los dos problemas con la suposición de que la economía impulsará a ...

Dar por cierta las suposiciones….

“La suposición consiste en dar por cierto algo a partir de una serie de deducciones o conjeturas Es un esfuerzo de tipo racional para determinar el (los) principio(s) tras un hecho o acción; es decir, se busca definir las causas. Pero no tiene ningún tipo de corroboración experimental, de hecho es más parecido a una hipótesis, aunque con una estructura más simple y menos sistematizada. Este no es un fenómeno extraño en nuestro sociedad, de hecho es una práctica de lo más común suponer qué hay detrás de los sucesos y hechos que acontecen diariamente. Dentro de ese innumerable mundo de supuestos hay algunos que proceden del mundo de la Academia, dentro de la cual existe un supuesto que necesita ser examinado con lupa.”

Megarexia: ¿Realmente nos vemos como estamos?Realmente no hay, o nosotros no lo vemos? | Queralt Centro Sanitario

El auto engaño es el hecho cierto de que, la Mente, nos hace ver aquello que deseamos, y, no pocas veces, vemos lo que no hay, sólo atendemos a “supuestas razones” que nosotros nos hemos formado de un hecho del que, en realidad, no tenemos todos los datos para dar una opinión basada en hechos reales, sino que hemos supuesto y conjeturado sobre lo que creemos con nuestros escasos conocimientos.

Qué Estudia la Filosofía? (Objeto de Estudio) - Lifeder

Como pregona la filosofía, nada es como se ve a primera vista, todo depende del punto de vista desde el que miremos las cosas, o,  de la perspectiva que podamos tener de ellas conforme a las herramientas que tengamos a nuestra disposición, incluida la intelectual.

                  Si es que existen, ¿cómo serían esos otros universos? ¿dejarían un margen para alguna forma de vida? y, de ser así, ¿cómo serían?

5 fascinantes ideas que se desprenden de la teoría de los ...

“Lo primero que hay que comprender sobre los universos paralelos… es que no son paralelos. Es importante comprender que ni siquiera son, estrictamente hablando, universos, pero es más fácil si uno lo intenta y lo comprende un poco más tarde, después de haber comprendido que todo lo que he comprendido hasta ese momento no es verdadero.”

Douglas Adams

condiciones para el surgimiento de la vidaAgua liquida, el acelerator de las reacciones químicasBioluminiscencia de los organismos vivoslos rayos cósmicoscianobacterias en el origen del oxígenoToumai de edad, 7000 mil años...arpithecus ramidus

Tuvieron que estar presentes las condiciones para la emergencia de la vida, la presencia de agua líquida, acelerador de las reacciones químicas, Bioluminiscencia de los organismos vivos, rayos cósmicos y mutación, cianobacterias liberan un gas tóxico, el Oxígeno. Ardipitecus de 4,4 millones de años…

“El principio antrópico fuerte (SAP) indica que “el Universo debe tener unas propiedades que permitan a la vida desarrollarse en algún estadio de su historia.”

¿Qué vamos a hacer con esta idea antrópica fuerte? ¿Puede ser algo más que una nueva presentación del aserto de que nuestra forma de vida compleja es muy sensible a cambios pequeños en los valores de las constantes de la naturaleza? ¿Y cuáles son estos “cambios”? ¿Cuáles son estos “otros mundos” en donde las constantes son diferentes y la vida no puede existir?

Constantes universales : Blog de Emilio Silvera V.Las Cuatro Fuerzas Fundamentales | LINT Media

Por mucho que queramos alterar, algunas situaciones siempre serán invariantes

En ese sentido, una visión plausible del universo es que hay una y sólo una forma para las constantes y leyes de la naturaleza. Los universos son trucos difíciles de hacer, y cuanto más complicados son, más piezas hay que encajar. Los valores de las constantes de la naturaleza determinan a su vez que los elementos naturales de la tabla periódica, desde el hidrógeno número 1 de la tabla, hasta el uranio, número 92, sean los que son y no otros. Precisamente, por ser las constantes y leyes naturales como son y tener los valores que tienen, existe el nitrógeno, el carbono o el oxígeno.

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Aquellos primeros momentos

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Cosmología    ~    Comentarios Comments (1)

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Los primeros momentos del universo imitados con átomos ultracool ...

Se habla de la “Singularidad”, ese punto de masa y energías “infinitas” que pudo surgir a consecuencia de una fluctuación de vacío, y, según apuntó ayer mismo un contertulio, con origen en otro universo.

¡El Universo!

Antes de alrededor de un minuto y cuarenta segundos desde el comienzo del tiempo,  no hay núcleos atómicos estables.  El nivel de energía en el ambiente es mayor que la energía de unión nuclear. Por consiguiente, todos los núcleos que se forman, se destruyen de nuevo rápidamente.

No hay pruebas suficientes para confirmar la teoría del Big Bang

Alrededor de un segundo desde el comienzo del tiempo, llegamos a la época de desacoplamiento de los neutrinos.  Aunque en esa época el Universo es más denso que las orcas (y tan caliente como la explosión de una bomba de hidrógeno), ya ha empezado a parecer vacío a los neutrinos.  Puesto que los neutrinos sólo reaccionan a la fuerza débil, que tiene un alcance extremadamente corto, ahora pueden escapar de sus garras y volar indefinidamente sin experimentar ninguna otra interacción.

Las partículas fantasma que llegaron del espacio exterior - BBC ...

Así, emancipados, en lo sucesivo son libres de vagar por el Universo a su manera indiferente, volando a través de la mayor parte  de la materia como sino existiese. (Diez trillones de neutrinos atravesarán sin causar daños el cerebro y el cuerpo del lector en el tiempo que le lleve leer esta frase.  Y en el tiempo en que usted haya leído esta frase estarán más lejos que la Luna).

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La Religión de aquellos tiempos: La Cosmología

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Cosmología    ~    Comentarios Comments (1)

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EL FÍSICO LOCO: Desintegración alfa, beta y gamma

 

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Cambiar la manera en la que trabaja la Naturaleza… ¡Nunca podremos!

 

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Presentar a estas alturas a Isaac Asimov, sería un ejercicio inútil por ser alguien al que todos conocen por su faceta de escritor científico y de ciencia-ficción. Él escribió más de trescientos libros que iban desde la bioquímica y la física hasta Schakespeare y la Biblia. Todo lo quería tocar y, se introdujo en las más diversas ramas del saber humano para explicar sus ideas con respectos a esas muchas cuestiones que abordó con más o menos éxito. En lo que más destacó y se hizo más popular, fue en la rama de la Ciencia-Ficción en las que nos dejó novelas inolvidables que, como la Saga de La Fundación conocida en todo el mundo. Como hoy tratamos sobre cosmología, se me ocurre que, podríamos utilizar una de sus obras como comienzo de este sencillo trabajo:

Nightfall: lee gratis el cuento sobre un terrorífico eclipse que ...

                                                             La historia de un terrorífico eclipse

Una de sus mejores obras fue temprana. En 1941 publicó “Nightfall”, una historia sobre una civilización condenada a un destino funesto y ubicada en el planeta Lagash, que no giraba en torno a un único Sol, como lo hace la Tierra, sino que estaba inmerso en el campo gravitatorio de generado por seis soles independientes. Él no explicaba, en la obra, cómo era la órbita de ese planeta -sería un problema nada menos (y nada más) que de siete cuerpos-, nada fácil de explicar.

Recreación artística de Kepler-35b, orbitando dos estrellas

Para los habitantes de un planeta con más de un Sol, no sería fácil sobrellevar las diferencias que esto supondrían. Los planetas ahora desvelados, llamados Kepler-34b y Kepler-35b-, giran alrededor de un par de estrellas unidas gravitatoriamente que se orbitan entre sí. El primero se encuentra a 4.900 años luz de la Tierra y el segundo, aún más lejos, a 5.400 años luz. Si tuvieran habitantes, ¿qué sensación tendrían con esos dos focos luminosos sobre ellos?

Claustrophobia and Agoraphobia within Issac Asimov's "Nightfall ...El terrorífico arte de STEFAN KOID (IMAGINARIO DEL MIEDO ...

Pero sigamos con la historia de los habitantes de Lagash que, en tal situación de estar iluminados por seis soles era que, recibían luz constante proveniente de los soles, cuando no eran unos eran los otros los que les enviaba sus rayos de luz y su calor.

Dado que no conocían ningún tipo de cielo nocturno, los astronómos extrapolan la idea de qué en su universo sólo existen unas pocas docenas de estrellas. Se trataba de unas luces misteriosas apenas visibles contra el resplandor de los seis soles. Así, los que consideraban importantes las estrellas estaban en minoria y eran considerado como gente “especiales” y, algo raras.

El licio tumbas de Mira restos de antiguas tumbas en la roca Licio ...Descubierta en Israel una casa con 10.000 años de antigüedad ...

Además, en Lagash existía una silenciosa sensación incómoda. Los arqueólogos habían hallado restos de nueve culturas anteriores, cada una de las cuales había podido alcanzar una cultura muy avanzada del nivel de la cultura presente y luego, habían desaparecido. Los estratos geológicos indican que cada una de aquellas civilizaciones había permanecido durante un período de alrededor de dos mil años.

La historia de Asimov nos parece una fantasía pero, lo que hasta ahora sólo había sido cuestión de ciencia ficción, un grupo de astrónomos trabajando con el satélite espacial Kepler  han encontrado a un planeta desde el que, si se pudiera uno parar en él, se podrían apreciar amaneceres y atardeceres con dos soles, justo cómo el que apareció en la primera entrega de Star Wars desde el planeta Tatooine.

Así es, resulta que este planeta recientemente descubierto, que por lo pronto lleva el nombre de Kepler-16b,  se encuentra orbitando a un sistema binario de estrellas. Esto es, un par de estrellas girando una al rededor de la otra, mientras que el planeta gira al rededor de ese sistema.

planeta dos soles estrellas

Nos podríamos preguntar cómo serían en ese mundo de seis soles las cosas. La fotosíntesis de una planta queda afectada por el color de la luz que recibe. En la Tierra, la mayoría de las plantas evolucionaron al color verde con el fin de aprovechar el color amarillento de la luz solar que recibe la superficie de nuestro planeta. Nuestro sol, clasificado como una estrella enana amarilla, puede parecer de un brillo blanco visto desde el espacio, pero nuestra atmósfera nos hace verlo amarillo.

Existen muchas otras clases de estrellas que no son como el Sol en el vasto Universo, y muchas de ella están, como el el mundo de Lagahs compartiendo órbitas múltiples con otros tipos de estrellas: enanas rojas, estrellas azules, gigantes rojas, enanas blancas…Las estrellas  poseen diferentes colores dependiendo de su composición, edad, tamaño y temperatura. Quizás estemos acostumbrados al amarillo, pero la naturaleza realmente no tiene preferencias,  y, en un sistema de seis soles…para el planeta que depende de ellos, la cosa no sería fácil.

Gliese 667 55 CnC sistema solar multiple doble

Aquí teneis a Gliese 667, un sistema solar múltiple de dos estrellas. Lástima que no haya podido encontrar ninguna imagen que pusiera representar el sistema Solar de Lagahs, el planeta de seis soles que, tendría que ser una verdadera alucinación para sus habitantes.

Al final de la Historia del planeta Lahahs que estaba en un sistema de seis soles, se descubrió la terrible verdad de por qué, casi de dos mil en dos mil años, desaparecían las civilizaciones que estaban allí aposentadas y firmemente establecidas. Cada 2.049 años los seis soles se ponen y cae la noche, algo totalmente desconocido para los lagashianos que consecuentemente, sienten un inmenso terror hacia la oscuridad y el frío (seis soles les enviaban su luz y su calor durante todas sus vidas). El Miedo y el terror de aquel nuevo y aterrador escenario, les hace volverse locos y comienzan a provocar fuegos hasta que la cultuira muere y, como las anteriores, desaparece.

Resultado de imagen de Un cielo negro y sin estrellas

La oscuridad total del mundo parece ser un denominador común en todas esas profecías. Seguramente por eso la escogería Asimov. Un físico, Anthony Peratt, que ha trabajado en el National Laboratory de los Álamos y en el Departamento de Energía, afirma que a los lagashianos los destruyó algo más que el fuego. La aparición del cielo nocturno y de incontables estrellas destruye su cosmología; socava su fe y los cimientos filosóficos de su sociedad, que entonces se derrumba.

Todos sabemos que la Cosmoogía es el estudio del Universo como un todo, de su historia y de su origen. Habitualmente, aunque no siempre, se basa en la Astronomía, así como en la religión y en las creencias sociales.

El antropólogo George P. Murdock hizo una lista de sesenta y ocho civilizaciones que han configurado sus cosmologías. Algunas de estas civilizaciones han desarrollado poco la ciencia y escasamente la astronomía. Nosotros los seres humanos, en cuanto identificamos un puñado de estrellas, pretendemos construir una imagen de todo el universo. La Directora del Programa de de religión del Hunter College de la City University de Nueva York, expresa su desacuerdo con la cifra de las 68 civilizaciones de dadas por Murdock: “Todas las civilizaciones tienen cosmologías de algún tipo que dicen como está estructurada la realidad. Al decir “realidad” se refiere a sus distintos universos, como ellos lo podían percibir”.

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Las más antiguas y después…

La Edad Media no fue tan oscura como nos la contaronQUE FUE EL RENACIMIENTO? El resurgir de Europa - YouTube

No pocas de aquellas Civilizaciones antiguas coincidieron en muchas cuestiones del “mundo que veían” y, destacaron de las demás: Sumerios, Babilonios, Hindúes, Chinos, Egipcios y Griegos, todos ellos, nos dejaron su impronta y, el resultado de todas aquellas culturas, fue recopilado y traducido por el mundo del Islam cuando llegó el oscurantismo en la Edad Media. Mucho despúes, en el Renacimiento, volvieron a florecer aquellos saberes del mundo para que pudieran legar hasta nuestros días.

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Existe un  monstruo en el centro de nuestra galaxia está a punto de alimentarse del material presente en esa nube de gasEn efecto, recientes observaciones del VLT  indican que una nube de gas pronto se aventurará peligrosamente cerca del agujero negro supermasivo  que ocupa el centro de nuestra galaxia. La nube está siendo desgarrada, estirada y calentada. Los investigadores predicen que durante los próximos dos años parte de la nube será engullida por el agujero negro. ¿Os podeis imaginar que, nuestro mundo estuviera cerca de un monstruo estelar semejante? ¿Cuál sería nuestra reacción cuando el planeta comenzara a ser espaguetizado por esa fuerza de atracción descomunal? ¿Que reacciones y fuerzas se desatarían en el planeta?

Hoy, nuestros conocimientos del Universo son bastante aceptables y hemos podido comprobar que, nuestros modelos cosmológicos, se acercan a la realidad que podemos observar. Aqueloos tiempos lejanos en los que prevalecian las creencias y la intuición, han pasado para dar paso a la auténtica Ciencia que guía el camino que tenemos que seguir.

El Cosmos nunca podrá ser contemplado en su conjunto y, sólo regiones determinadas podrán ser contempladas por seres inteligentes que, confinados en sus mundos, se tendrán que valer de ingenios tecnológicos para poder captar esas imágenes lejanas y para ellos, situadas casi en el infinito de los confines de “mundo”.

Fondo Cósmico De Microondas, Radiación Cósmica De Fondo, Wilkinson ...

Podríamos hablar del Universo observable, ya que, las distancias en él son tan grandes que ni imaginarlas podemos. Decir Universo es decirlo todo, ahí está el Espacio-Tiempo, la energía, todas las estrellas y galaxias, la materia en general “inerte” y, también, la vida.

Claro que, si alguien me pidiera una justificación de la cosmología como ciencia, me vería en un gran apuro para poder dar una respuesta. La raíz de la palabra Cosmos nos remite a una palabra que abarca el todo. ¿Cómo se puede tener una Ciencia basada en que conozcamos todo? Cuando ni siquiera sabemos cuál puede ser el tamaño real del Universo.

Claro que, aunque eso resulta ser así, no por ello, la Cosmología deja de ser interesante y también, importante. Dado que está estrechamente entrelazada con las creencias y aptitudes generales de nuestra sociedad, la cosmología puede ser una clave para conocer la psicología colectiva de una civilización. Generalmente, también suele haber algo de ciencia en esto.

emilio silvera

Lo que no sabemos: ¿Cómo se formaron las galaxias?

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         Tarde de domingo en la isla de la Grande Jatte  - Georges Pierre Seurat, 1884

El Art Institute de Chicago tiene una de las mejores colecciones del mundo de pintura de finales del siglo XIX francés, reunida durante la época en que la ciudad era realmente “un matarife para el mundo, jugando con los ferrocarriles de una nación”. Una de las obras más populares es un gran lienzo de George Seurat. Su título formal es La Grande Jatte, pero se conoce coloquialmente como Domingo por la tarde en el parque.

Muestra a un grupo de parisinos paseando por un parque junto al Sena. La pintura incluso inspiró una revista en Broadway llamada Domingo el el parque con George. Saurat utilizó una técnica pictórica que era bastante poco usual en su época. En lugar del pasar el pincel sobre el lienzo en la forma habitual, tocaba el lienzo sólo con la punta.

El resultado es una pintura formada por un gran número de pequeñas motas de color. Este estilo de Pintura se llama puntillismo. A causa de esa técnica, el mirar esa pintura resulta una experiencia extraña. Desde lejos se ve lo que pretendía el pintor, la escena de un parque con figuras en él. Sin embargo, si nos acercamos mucho, la escena desaparece y lo que se verá será una colección de puntos de color sobre un lienzo. La uniformidad, que es aparente cuando miramos a la “imagen grande”, oculta la apariencia real de lo que allí está presente.

¿Nos pasará a nosotros otro tanto cuando miramos el Universo? Seguro que sí, ya que, si tuviéramos las narices pegadas a cualquiera de esas galaxias, no veríamos nada excepto un borrón de luz y de color. ¡Qué extraño es el mundo que nos rodea y cuánto nos cuesta comprenderlo!

Grupo de Galaxias NGC 7771

La pintura de Saurat proporciona una útil analogía para una de las ideas favoritas de los astrónomos acerca de la estructura del Universo: la idea de que si miramos a una escala bastante grande, encontramos que el universo es uniforme y homogéneo. A partir de Einstein los cosmólogos de “punta” han supuesto que esta afirmación es cierta. Claro que, una cosa es lo que se supone y otra muy distinta lo que en realidad pasó.

Las galaxias, por ejemplo,  no pudieron comenzar a formarse hasta después de que radiación y materia se desparejan y otra solución que se sugiere sola, el empujón al colapso gravitatorio mediante concentraciones de masa o cualquier otro procedimiento físico, tal como la turbulencia en las nubes de gas después de la formación de los átomos. Pero ¡ay!, esta línea de argumentación nos lleva hasta una tercera reconsideración del problema en el que finalizamos aceptando que, las turbulencias tampoco sirven.

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El “impulso a través de turbulencia” es una idea simple, cuyas primeras versiones fueron aireadas allá por los años 50. El postulado es este: cualquier proceso tan violento y caótico como las primeras etapas del Big Bang no sería como un río profundo y plácido, sino como una corriente de montaña, llena de espumas y turbulencias.

En este flujo caótico podemos esperar encontrar remolinos, vórtices de gas. En esta teoría, un remolino es en efecto una concentración de masa del tipo Jeans, presionando sobre la materia que le rodea a causa de la atracción gravitatoria. Si el remolino es del tamaño necesario, puede reunir una masa del tamaño de una galaxia antes de que tenga una posibilidad de disiparse. Para entonces esa masa sería suficientemente grande, de forma que se mantendría unida por la fuerza de la gravedad cuando pase el remolino.

Está bien, pero existen algunas dificultades. En primer lugar, un remolino que se forma antes de la marca de los 500.000 años es todavía una concentración de masa, y como cualquier otra concentración de masa será destruída por la presión de la radiación. Por consiguiente, los turbulentos remolinos que sirven como núcleos de concentración para las galaxias deben acceder a la existencia después de la aparición de los átomos.

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La diversidad de galaxias es grande y mientras unas tienen miles de millones de años, otras se forman

Galaxia en proceso de formación.  A pesar de la enorme técnica y sofisticación de los aparatos con que contamos para la observación del cosmos, no se ha podido encontrar ninguna a protogalaxia cercana, lo cual indica que todas o la mayoría de las galaxias se formaron hace mucho tiempo.

Lo que esto significa es que los remolinos que se forman justo después de la congelación atómica son los que más probablemente conducirán a las galaxias, porque son los que tienen más tiempo para recoger materia. Si estos remolinos son del tamaño necesario, podrían realmente producir galaxias como las que podemos ver ahí arriba. Sólo tendríamos que suponer que hubiera remolinos del tamaño de galaxias (o próximos a ellas) presentes en el momento de la congelación.

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Con todo, la teoría plantea un extraño tema filosófico. Podemos mirar las galaxias visibles, extrapolar hacia atrás en el tiempo y proponer un conjunto de turbulentos remolinos que las produzcan. Esto no resuelve el problema, sólo plantea la vieja cuestión de otro modo, retrocediendo una muesca. En lugar de preguntas: “¿Por qué las galaxias son como son?”, preguntamos “¿Por qué eran los remolinos como eran?” Y, seguimos sin avanzar en el problema de saber como se formaron las galaxias.

Tampoco las galaxias han tenido tiempo para formar cúmulos, y, sin embargo, ahí están. ¿Qué sabemos de los enigmas del Universo? En realidad, vamos sabiendo algo pero, lo cierto es que, son muchas más las preguntas que las respuestas.

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                     Aquí podemos contemplar el hermoso cúmulo de galaxias de Hydra

Miramos la bella imagen y vemos como dos brillantes y supermasivas estrellas destacan en el primer plano, pertenecen a la Vía Láctea, y están más cerca a nosotros. Más allá, lejos en el fondo, relucen las galaxias del cúmulo que, en el centro exhiben unas predominantes galaxias de más de 150.000 años-luz de diámetro, dos son elípticas de color amarillo (NGC 3311 y NGC 3309) la Azulada, es la espiral NGC 3312 y, justo por encima de la izquierda de NGC 3312 aparece una misteriosa pareja de galaxias superpuestas que están catalogadas como NGC 3314.

Estas imágenes, cuando se contemplan por personas no expertas, pueden también llevar al engaño. Por ejemplo, mientras que las estrellas del primer plano se encuentran a cientos de años-luz de distancia, el cúmulo de galaxias de Hydra está a más de 100 millones de años-luz. Es una de los tres grandes cúmulos que hay dentro de los 200 millones de años-luz de la Vía Láctea. También es conocido como Abell 1060. En nuestro Universo, las galaxias están gravitacionalmente unidad en cúmulos y, a su vez, estos cúmulos en supercúmulos mucho mayores de muchos miles o cientos de miles de galaxias. La Imagen tiene un diámetro de cera del millón y medio de años-luz.

La gravedad es la gran fuerza estabilizadora del universo. Nunca lo abandona del todo; siempre está actuando, tratando de unir pedazos de materia. En cierto sentido, la historia entera del universo se puede pensar como un último y fútil intento de superar la gravedad. Sería asombroso, dada la naturaleza universal de la fuerza gravitatoria, que no hubiera desempeñado un papel importante en la formación de las galaxias.

Supongamos que el universo ha comenzado como una colección de materia uniformemente emplastada, en la que ninguna parte tenía mayor concentración de materia que otra. En esta situación se podría esperar se que la fuerza de la gravedad tuviera que actuar para unir todo lo que hay en el universo en un imposible sol central. Claro que, una cosa es pensarlo y otra muy distinta es la realidad.

El problema es que en cualquier colección de materia, por uniformemente distribuida que esté, habrá ligeras concentraciones en alguna parte. Incluso, aunque tengamos que descender al nivel microscópico para verlo, el movimiento aleatorio de los átomos resultará al final en un estado de la cuestión en el que hay un pequeño exceso de átomos en algunos puntos y un pequeño déficit en otros.

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No es difícil visualizar lo que pasa a continuación. En un momento dado, el pequeño extra de materia se acumula en alguna parte, bien por causa del movimiento atómico o por alguna otra razón. Debido al momentáneo exceso de materia en ese punto, la fuerza gravitatoria ejercida por los puntos de alrededor. Por consiguiente entrará más masa en el área en que tuvo lugar la concentración original. Con más masa, la concentración puede ejercer todavía más fuerza gravitatoria y atraer todavía más materia hacia ella. No importa lo equitativa que fuera la distribución inicial, una vez que se ha formado la más pequeña concentración, la masa uniforme se romperá en pequeños pedazos cada uno formado alrededor de la concentración original de masa. Esta inestabilidad inherente a una masa de materia fue señalada por primera vez en los años veinte por el astrofísico británico sir James Jeans.

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A primera vista parece un rayo de esperanza. El universo debe romperse en pequeñas unidades de masa, y con suerte, estas unidades se convertirían en galaxias. Incluso resulta que, aunque sólo hemos hablado de un universo, el resultado de Jeans sigue siendo verdad si hay la expansión de Hubble. Pero el problema no es tan sencillo. La misma teoría que nos dice que una distribución uniforme de materia es inestable frente a la rotura de pequeños pedazos, también nos dice cuánto tardará el proceso de rotura.

(Lo que mostró realmente Jeans fue que una masa en gravitación es inestable para la rotura en piezas de cierto tamaño. Si una masa es más pequeña que el pedazo más pequeño en el que puede ser dividida, la masa será estable. En otro caso, se romperá. Esta prueba se conoce como el criterio de Jeans para los expertos tiene una bien conocida fórmula, la longitud de Jeans).

La cuestión viene a ser: ¿pueden actuar las fuerzas gravitatorias con suficiente rapidez después que ha tenido lugar el desplazamiento, para reunir la materia en grupos del tamaño de una galaxia, antes de que la expansión de Hubble ponga todo fuera del alcance? Una de las grandes conmociones para la comunidad astronómica de los años treinta fue que la respuesta a esta pregunta fue un rotundo “¡NO!” Lo que parecía ser el mecanismo más probable para la formación de galaxias –el mecanismo de inestabilidad gravitatoria que acabamos de describir- no funcionará en un universo en expansión.

Quizá este hecho fue lo que condujo a Jeans, al final de su vida, a proponer un universo en el que la materia se iba creando continuamente en los vacíos que dejaba la expansión galáctica. En esta visión, la formación de galaxias es un proceso continuo, no confinado a ningún tiempo particular de la historia del universo. Esta teoría de Jeans que, al final se clasificó como universo estacionario, sería abandonada después de la acumulación de pruebas muy convincentes a favor del big bang.

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La idea del universo estacionario fue un modelo cosmológico desarrollado en 1948 por Hermann Bondi, Thomas Gold y Fred Hoyle como una alternativa a la teoría del Big Bang que, finalmente, prevalecería como la teoría más probable y la que más se acercaba a la observación del espacio interestelar y que vino a confirmar la radiación de fondo cósmico como la huella dejada por aquella explosión primera.

Todo lo relacionado con la formación de las galaxias resulta muy enigmático y para los entendidos también, ya que, a ciencia cierta, como se pudieron formar… Nadie lo sabe pero, las conjeturas abundan…

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Se cree que unos 10.000 años después del Big Bang la temperatura había descendido a unos 100.000 grados centígrados y se formaron los primeros átomos de hidrógeno.

Después de formase los átomos, la situación habría sido marcadamente diferente. El hecho clave aquí es que la radiación no interacciona tan fuertemente con los átomos como con las partículas cargadas en un plasma. Podéis consultar la propia memoria para ver que esta afirmación es cierta. Si habéis estado en la cima de una montaña o de un edificio alto y habéis mirado desde allí al paisaje circundante, probablemente han podido ver lindes, por ejemplo, hasta unos cincuenta o quizá cien km de distancia. En algunos lugares, como las cimas de las montañas que se elevan en el aire límpido del norte de España, pueden ver incluso más lejos.

Pero antes de que vean esas lindes, es necesario que la luz viaje desde el objeto visto hasta su ojo. La simple experiencia de ver a lo lejos, por tanto, nos dice que la luz puede viajar por el aire largas distancias sin ser dispersada o distorsionada. Esto no puede suceder en un plasma. Que suceda en el aire, que está hecho de átomos y moléculas, muestra que la interacción de la luz con esas dos formas de materia debe ser muy diferente.

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Así que en el universo inicial, la secuencia de los acontecimientos debe haber sido algo así. Hasta unos 100 000 años la materia estaba en forma de plasma y no se podían haber formado objetos del tamaño de una galaxia. A los 200 000 años, los átomos comenzaron a aparecer y la interacción de la luz con la materia comenzó a debilitarse. La formación de los átomos no tuvo lugar de golpe, sino que continuó hasta la cota del millón de años. Entre esos dos momentos, el maquillaje del universo viró desde el plasma a los átomos, y cuando terminó la transición quedaban pocas partículas cargadas libres. La forma dominante de la materia era el

En algún momento durante de la formación de los átomos, la fuerza de la interacción entre la materia y radiación disminuyó hasta el punto en el que la radiación ya no se quedara atrapada dentro del plasma. La radiación circulaba libremente y, desde ese momento en adelante, tuvo poco efecto sobre el proceso de formación de los átomos, la radiación se desparejó la de la materia.

Aunque el desparejamiento fue gradual, me gustaría hacer una referencia ocasional al proceso. Hablaré de él como si hubiera ocurrido hacia la cota de los 500 000 años, pues éste es un número redondo a medio camino de la congelación de los átomos. Esto es simplemente para abreviar; no quiero dar entender que el universo fuera opaco hasta 500 000 años más un segundo.

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He encontrado una analogía muy útil para visualizar el proceso de desparejamiento. Cuando os toméis una bebida, como té helado servida en un vaso alto, observen lo que sucede si remueven el azúcar. Al principio, la bebida se vuelve turbia, porque el azúcar está en forma de terrones relativamente grandes y los terrones grandes dispersan la luz con eficacia. Saben que la dispersión es eficaz porque la luz no puede atravesar todo el vaso, sino que es dispersada. Esta luz dispersa es la que da al té su apariencia turbia. En este estado, el té es análogo al universo antes de la formación de los átomos, cuando la radiación estaba interaccionando con el plasma. Tras unos pocos momentos, el té se vuelve repentinamente transparente de nuevo. Lo que ha sucedido es que el azúcar se ha disuelto y ahora existe en forma de moléculas que interaccionan débilmente con la luz. La luz pasa ahora a través del té sin ser dispersada y la niebla ha desaparecido. Este cambio de turbio a transparente en el té se parece a lo que sucedió en el universo cuando se formaron los átomos. El universo se volvió transparente al despejarse la radiación, y no quedaba nada que contrarrestase la fuerza de la gravedad cohesionando la materia.

Así, la interacción de la radiación y la materia impide el comienzo de procesos que pudieran conducir a las galaxias antes de que el universo tuviera 500 000 años de edad. Esto resulta ser un problema importante, a causa de la lógica que nos dice que las galaxias no tuvieron tiempo de formarse.

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Todo esto de las Galaxias siempre me ha planteado muchas dudas pues, lógicamente, las galaxias no pudieron haberse formado antes que los átomos. Podemos pensar en el Universo durante las primeras etapas de la expansión de Hubble como formado por dos constituyentes: materia y radiación. La materia sufrió una serie de congelaciones al construir gradualmente estructuras más y más complejas. A medida que tienen lugar esos cambios en la forma de la materia, la manera en que interaccionan materia y radiación cambia radicalmente. Esto, a su vez, desempeña un papel fundamental en la formación de galaxias.

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Físicos rusos, fueron los primeros en obtener antimateria con ayuda de la luz

Aquella primera “sopa de plasma primordial” posibilitó que se juntaran protones y neutrones para formar el elemento más simple del Universo: El Hidrógeno. El elemento número uno de la Tabla Periódica que, evolucionado en las estrellas nos lleva a la complejidad de la materia.

La luz y otros tipos de radiación interaccionan fuertemente con partículas libres eléctricamente cargadas, del tipo de las que existen en el plasma que constituía el universo antes de que los átomos se formaran. A causa de esta interacción, cuando la radiación se mueve por el plasma, colisiona con partículas, rebotando y ejerciendo una presión del mismo modo que las moléculas de aire, al rebotar sobre las paredes de un neumático, mantienen el neumático inflado, Si se diese el caso de que una conglomeración de materia del tamaño de una galaxia tratase de formarse antes de la congelación de los átomos, la radiación que traspasaría el material habría destruído el conglomerado. Por la misma razón, la radiación tendería a quedar atrapada dentro de la materia. Si tratase de salir, sufriría colisiones y rebotaría.

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No es fácil sobreestimar la importancia de esta afirmación. Lo que significa es que mientras que la materia permaneció como plasma (es decir, mientras los átomos no se habían congelado) ninguna galaxia podría haberse formado, o ni siquiera empezado a formarse. Se deduce que hubo un período determinado, que comenzó alrededor de los 100.000 años, en el que tuvo lugar la formación de Galaxias. Antes de ese Tiempo, la interacción de la radiación con la materia habría impedido que se formase cualquier cosa como nuestro Universo actual.

El problema de explicar la existencia de la galaxias ha resultado ser uno de los más espinosos de la cosmología. Con todo derecho no deberían estar ahí y, sin embargo, ahí están. Es difícil comunicar el abismo de frustración que este simple hecho produce entre los científicos. Una y otra vez han surgido nuevas revelaciones y ha parecido que el problema estaba resuelto. Cada vez la solución se debilitaba, aparecían nuevas dificultades que nos transportaban al punto de partida.

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Cada pocos años, la American  Physical Society, la Asociación Profesional  de físicos, tienen una sesión en una de sus reuniones en la que los Astrofísicos hablan de los más nuevos métodos de afrontar el problema de las galaxias. Si te molestas en asistir a varias de esas reuniones, dos son las sensaciones contradictorias que te embargan: Por una parte sientes un gran respeto por la ingenuidad de algunas propuestas que son hechas “de corazón” y, desde luego, la otra sensación es la de un profundo escepticismo hacia las ideas que allí se proponen, al escuchar alguna explicación de cómo las turbulencias de los agujeros negros, las explosiones durante la formación de galaxias, los neutrinos pesados y la materia oscura fría resolvía todos aquellos problemas…, puedes llegar a la conclusión de que, en verdad, no sabemos nada y queremos, ocultar nuestra ignorancia con respuestas ¿descabellas? Bueno, algunas veces sí.

Lo cierto es que, a pesar de lo que se pueda leer en la prensa en comunicados oficiales y otros medios, todavía no tenemos ese “bálsamo milagroso” que nos permita responder a una pregunta simple:

¿Por qué está el Universo lleno de galaxias?

emilio silvera