Tema 2: El UNIVERSO. Cultura Científica_ curso 2016/2017 Centro de Bachillerato Fomento Fundación

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1 Tema 2: El UNIVERSO Cultura Científica_ curso 2016/2017 Centro de Bachillerato Fomento Fundación

2 1. Qué es el Universo? Una definición de universo o cosmos El universo o cosmos es el conjunto de toda la materia y energía existente en el espacio en el que se encuentra Disciplinas: cosmología, astronomía, astrofísica.

3 Preguntas sobre el universo. De la astrología a la astronomía Antiguamente: De la observación del universo surgían preguntas que se resolvían mediante la astrología Actualmente: El universo se observa con telescopios (ej. Hubble, telescopio instalado fuera de la atmósfera, icono de la astronomía moderna) y satélites astronomía

4 2. Un poco de Historia 1. Claudio Ptolomeo Siglo II TEORÍA GEOCÉNTRICA Afirmaba que la Tierra era el centro del Universo, y los planetas y el Sol giraban alrededor de la Tierra. 2. Nicolás Copérnico Siglo XVI TEORÍA HELIOCÉNTRICA Postuló la Teoría heliocéntrica, que afirma que el Sol es el centro del Universo.

5 3. Galileo Galilei Siglo XVII 2. Un poco de Historia Construyó un TELESCOPIO Padre de la astronomía moderna Demostró que la Tierra y los planetas giraban alrededor del Sol. Sentó las bases de una ciencia basada en la observación y en la experimentación. 4. Johannes Kepler Siglo XVII Elabora las tres leyes para describir matemáticamente el movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol. Estas leyes están vigentes hoy en día. Una de esas leyes afirma que las órbitas de los cuerpos celestes y planetas son elípticas y no circulares

6 2. Un poco de Historia 5. Isaac Newton Siglo XVII-XVIII Teoría de la Gravitación Universal Explica las fuerzas que aparecen entre los cuerpos. Vigente también hoy en día. 6. Edwin Hubble Siglo XIX-XX Grandes aportaciones para entender el universo actual Descubre que hay muchas galaxias además de la Vía Láctea Comprueba que hay una enorme distancia entre las galaxias Observa que las galaxias se alejan unas de otras (efecto Doppler en el Universo)

7 2. Un poco de Historia 7. Harlow Shapley Siglo XIX-XX TEORIA EXOCÉNTRICA Gracias a las aportaciones de Hubble, Shapley postula la teoría excéntrica, que afirma que el Sol es sólo el centro del Sistema Solar, y no del Universo Harlow Shapley EEUU

8 Nicolás Copérnico Polaco Claudio Ptolomeo Griego-Egipcio Galileo Galilei Italiano

9 Isaac Newton Inglés Johannes Kepler Alemán Edwin Hubble EEUU

10 3. Composición del Universo o Energía oscura 70 % del contenido energético total del Universo Es una forma de energía, presente en todo el espacio, que provoca una presión que tiende a acelerar la expansión del Universo fuerza gravitacional repulsiva. o Materia oscura 25 % Hipotética materia que los astrónomos no pueden ver ni detectar de forma directa, pero que se hace evidente a través de los efectos gravitacionales (de atracción) que causa sobre otros cuerpos celestes (materia visible). o Átomos o materia visible 5%

11 4. Grandes estructuras del Universo Nebulosas Estructuras de polvo cósmico (partículas muy pequeñas) y gas (H y He). En muchas de ellas nacen las estrellas por fenómenos de condensación y agregación de la materia. a) De emisión: brillan por la radiación UV de estrellas vecinas calientes, que excitan el gas presente en la nebulosa. Ej. Nebulosa del Águila. b) De reflexión: reflejan luz de estrellas cercanas no lo suficientemente calientes como para emitir UV. c) Oscuras: alejadas de estrellas. Solo pueden ser observadas por contraste con un fondo estelar o con una nebulosa de emisión alejada.

12 Galaxias Galaxias: acumulaciones enormes de estrellas, nubes de gas, planetas, polvo cósmico, materia y energía oscura unidos gravitatoriamente.

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14 - El telescopio espacial Hubble es un telescopio que orbita en el exterior de la atmósfera, en órbita circular alrededor de la Tierra a 593 km sobre el nivel del mar, con un período orbital entre 96 y 97 min. - En honor del astrónomo Edwin Hubble (uno de los que descubrieron que el Universo se está expandiendo), fue puesto en órbita en 1990 como un proyecto conjunto de la NASA y de la Agencia Espacial Europea. - Ventaja: no le afecta la distorsión de la atmósfera mayor calidad y resolución en las imágenes. - Los astronautas pueden visitarlo para arreglar elementos estropeados, instalar nuevos instrumentos y elevar la órbita del telescopio.

15 La Galaxia del Sombrero

16 Los Pilares de la Creación: Estructuras verticales dentro de la Nebulosa del Águila. Están compuestos de columnas de hidrógeno que les proporcionan ese tono oscuro tan peculiar.

17 La imagen más antigua de nuestro universo Estrellas y galaxias situadas a millones de años luz de distancia. Eso quiere decir que lo estamos viendo tal y como era hace millones de años (se calcula que nuestro universo tiene unos millones de años).

18 La Nebulosa del Cangrejo, restos de una supernova La explosión de esta supernova tuvo lugar hace unos mil años

19 Lentes gravitacionales En algunos lugares del universo, la gravedad generada por la materia oscura es tan intensa que incluso la luz visible se curva a su paso, como predijo Einstein, y se aprecia en esta imagen: los «arcos» son en realidad una misma estructura, un cúmulo de galaxias llamado Abell 1689.

20 Los anillos de Saturno

21 El objeto más frío del Universo Nebulosa Boomerang, situada en la Constelación de Centauro. En esa nebulosa planetaria se forman planetas alrededor de la estrella central; se considera el objeto estelar más frío encontrado en el Universo hasta ahora.

22 Galaxias

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25 Nebulosas

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30 5. El origen del universo LA TEORÍA DEL BIG BANG Propuesta en un principio por Georges Lemaitre ( ) 1929 Edwin Hubble observó que las galaxias se están alejando unas de otras el Universo se encuentra en expansión. Si rebobinásemos la historia las galaxias irían aproximándose unas a otras y terminarían convergiendo en un punto.

31 LA TEORÍA DEL BIG BANG 1. Tiempo 0: Momento inicial en el que toda la materia y la energía estaban concentrados en un punto de densidad casi infinita. La temperatura era elevadísima. Probablemente hace M de años. 2. Inflación: Se produce una gran explosión y de forma súbita se produce una expansión acelerada de la materia y la energía. En el instante inicial solo existían partículas subatómicas libres (quarks, neutrinos, bosones) y radiación.

32 3. Síntesis de Hidrógeno y Helio: A medida que el universo se fue expandiendo ( años mas tarde, aprox.) y enfriando, se fueron formando los primeros átomos de H y He. La radiación continuó y hoy impregna todo el Universo. 4. Formación de galaxias: 200 M de años después de la explosión ya se habían formado las primeras galaxias. En las estrellas, mediante distintos procesos de fusión, fueron apareciendo diferentes elementos químicos.

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35 6. Origen y evolución de las estrellas Compuestas por H y He. Su luminosidad se debe a las reacciones entre estos dos elementos. La masa de las estrellas es distinta y determina su evolución. Todas las estrellas nacen, evolucionan y mueren. Masa menor o igual que el SOL Agotamiendo de H Gigante Roja enana blanca Masa 10 veces mayor que el SOL Masa 30 veces mayor que el SOL Agotamiendo de H Supergigante Roja Supernova estrella de neutrones Agotamiendo de H Supergigante Roja Supernova agujero negro

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39 7. Las medidas en el Universo Las unidades que se utilizan para medir DISTANCIAS en el universo son los AÑOS LUZ: distancia que recorre la luz en un año La velocidad de la luz en el vacío es de km/s A cuántos kilómetros equivale 1 año luz? km/s x 60s x 60min x 24h x 365días

40 8. Nuestra galaxia: la Vía Láctea Es la galaxia donde se sitúa nuestro Sistema Solar. Está constituida por millones de estrellas Tiene años luz de diámetro

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42 TRABAJO