Origen y evolución del Universo

Dimensión cósmica: perspectiva temporal

Es relativamente fácil estar plantados. No lo es tanto estar "bien plantados". Estar bien plantados, bien situados, nos puede evitar la desorientación. Nos permite tener una mejor perspectiva de nuestra situación actual. Estar bien plantados nos permite tomar conciencia sobre cuál es nuestra verdadera situación, sobre nuestro aquí y ahora existencial. Esto nos proporciona una conciencia más realista, más fundamentada sobre nuestra posición, y nos posibilita entrever, vislumbrar, nuevos horizontes, nuevas metas, nuevos propósitos hacia los que orientarnos como seres humanos. Nos hallamos en un momento histórico en el que debido a los extraordinarios avances de las ciencias estamos abocados a la necesidad de replantearnos la visión y explicación global de todo, y a situarnos en una nueva cosmovisión.

Situémonos cronológicamente, temporalmente... Dijimos anteriormente que para estar debidamente orientados primero conviene estar situados… a todos los niveles y también a nivel cósmico, ¿dónde nos encontramos y de dónde venimos? Los seres humanos somos solamente un pestañeo en un universo intemporal. ¿Cómo hemos podido llegar hasta aquí y cuál ha sido la trayectoria cósmica hasta llegar a nuestros días? Adentrarse en ese reconocimiento representa un paso decisivo en el proceso de maduración personal. El reconocimiento de que somos, sólo un episodio, sólo un parpadeo en este acontecer racionalmente inasible del Universo, nos remite al verdadero sentido de nuestra existencia.

La ciencia constata que el orden cósmico está sostenido por leyes matemáticas que se entretejen entre sí en una sutil y armoniosa unidad. Esas mismas leyes permiten a la materia y energía autoorganizarse en una enorme variedad de estados complejos, surgiendo organismos biológicos que han emergido del orden cósmico, incluyendo aquellos que tienen la cualidad de la consciencia, y que pueden a su vez percibir el orden cósmico que los produjo. Los seres humanos somos el ente en el que el Cosmos ha tomado consciencia sobre sí mismo.

Hemos visto ya nuestro lugar en el Cosmos desde una perspectiva espacial... (ver aquí). Vamos a hacer ahora una breve aproximación a nuestra situación actual desde una perspectiva temporal: de dónde venimos?

Somos el resultado de un universo que nos ha creado para pensarse y saber de sí mismo.

La formación del Universo

La cronología del universo describe la historia y el futuro del universo según la teoría del Big Bang, utilizando el parámetro del tiempo cosmológico. Las observaciones sugieren que el universo como lo conocemos empezó hace aproximadamente 13.810 millones de años. Se estima que las primeras etapas de la existencia del universo tuvieron lugar hace 13.800 millones de años , con una incertidumbre de alrededor de 21 millones de años. Desde entonces, la evolución del universo ha pasado por tres fases: el universo muy primigenio, el universo primigenio y la formación de estructuras.

El universo muy primigenio, que sigue siendo comprendido pobremente, fue la fracción de segundo durante la cual el universo estaba tan caliente que las partículas tenían una energía muy alta. Nuestra comprensión cosmológica de esta fase está basada en los pocos hechos existentes relacionados con esa época, entre los que se puede citar el corrimiento al rojo, la radiación de fondo de microondas, o una serie de observaciones proporcionadas por el telescopio espacial Hubble. Ningún experimento actual prueba suficientemente las altas energías como para proporcionar entendimiento sobre este periodo. En el universo primigenio, la evolución del universo procedió de acuerdo con la conocida física de alta energía. Fue entonces cuando se formaron los primeros protones, neutrones y electrones, después los núcleos y finalmente los átomos. Con la formación de hidrógeno neutro, se emitió el fondo cósmico de microondas. Finalmente, la época de las formaciones estructurales comenzó cuando la materia empezó a agregarse en las primeras estrellas y cuásares y por último se formaron las galaxias, las agrupaciones galácticas y los supercúmulos. El futuro del universo no es firmemente conocido.

Cronología del universo (estas fechas son estimaciones):

Cronología en cinco etapas. A los efectos de este resumen, conviene dividir la cronología del universo desde que se originó , en cinco partes. Se considera poco claro si existió tiempo antes de esta cronología:

El universo muy temprano

El primer picosegundo (^10-12) del tiempo cósmico incluye la época de Planck, durante la cual las leyes de la física tal como se las entiende hoy pueden no aplicarse; el surgimiento en etapas de las cuatro interacciones o fuerzas fundamentales conocidas: primero la gravitación y luego las interacciones electromagnéticas , débiles y fuertes ; y la expansión del espacio mismo y el sobreenfriamiento del universo todavía inmensamente caliente debido a la inflación cósmica, que se cree que fue provocada por la separación de la interacción fuerte y electrodébil. Se cree que en esta etapa pequeñas ondas en el universo son la base de estructuras a gran escala que se formaron mucho más tarde.

El universo temprano

Dura alrededor de 370.000 años. Inicialmente, varios tipos de partículas subatómicas se forman en etapas. Estas partículas incluyen cantidades casi iguales de materia y antimateria , por lo que la mayoría se aniquila rápidamente, dejando un pequeño exceso de materia en el universo.

Aproximadamente en un segundo, los neutrinos se desacoplan ; estos neutrinos forman el fondo de neutrinos cósmicos (CνB). Si existen agujeros negros primordiales , también se forman en aproximadamente un segundo del tiempo cósmico. Surgen partículas subatómicas compuestas , incluidos protones y neutrones, y a partir de aproximadamente 2 minutos, las condiciones son adecuadas para la nucleosíntesis : alrededor del 25% de los protones y todos los neutrones se fusionan en elementos más pesados , inicialmente deuterio, que a su vez se fusiona rápidamente en principalmente helio-4.

A los 20 minutos, el universo ya no está lo suficientemente caliente para la fusión nuclear, pero demasiado caliente para que existan átomos neutros o que los fotones viajen lejos. Por tanto, es un plasma opaco. Aproximadamente a los 47.000 años, cuando el universo se enfría, su comportamiento comienza a estar dominado por la materia en lugar de la radiación. Aproximadamente a los 100.000 años, el hidruro de helio es la primera molécula. (Mucho más tarde, el hidrógeno y el hidruro de helio reaccionan para formar hidrógeno molecular, el combustible necesario para las primeras estrellas ).

Aproximadamente a los 370.000 años, el universo finalmente se enfría lo suficiente como para que se formen átomos neutros ("recombinación ") y, como resultado, también se volvió transparente por primera vez. Los átomos recién formados alcanzan rápidamente su estado de energía más bajo liberando fotones, estos fotones todavía se pueden detectar hoy como el fondo cósmico de microondas (CMB). Esta es actualmente la observación más antigua que tenemos del universo.

La Edad Media y el surgimiento de estructuras a gran escala

Desde 370.000 años hasta aproximadamente 1.000 millones de años. Después de la recombinación y el desacoplamiento, el universo era transparente, pero las nubes de hidrógeno solo colapsaron muy lentamente para formar estrellas y galaxias, por lo que no hubo nuevas fuentes de luz. Los únicos fotones (radiación electromagnética o "luz") en el universo fueron los liberados durante el desacoplamiento (visibles hoy como el fondo cósmico de microondas) y las emisiones de radio de 21 cm emitidas ocasionalmente por átomos de hidrógeno. Los fotones desacoplados habrían llenado el universo con un resplandor naranja pálido brillante al principio, desplazándose gradualmente hacia el rojo a longitudes de onda no visibles después de aproximadamente 3 millones de años, dejándolo sin luz visible. Este período se conoce como la Edad Oscura cósmica.

Entre unos 10 y 17 millones de años, la temperatura media del universo era adecuada para el agua líquida de 273 a 373 K (0 a 100 ° C) y se ha especulado si los planetas rocosos o, de hecho, la vida podrían haber surgido brevemente. En algún momento, alrededor de 200 a 500 millones de años, se forman las primeras generaciones de estrellas y galaxias (aún se están investigando los tiempos exactos), y las primeras grandes estructuras emergen gradualmente. Las primeras generaciones de estrellas aún no se han observado astronómicamente. Pueden haber sido enormes (100-300 masas solares ) y no metálicas , con vidas muy cortas en comparación con la mayoría de las estrellas que vemos hoy. Estas primeras generaciones de supernovas crearon la mayoría de los elementos cotidianos que vemos a nuestro alrededor hoy y sembraron el universo con ellos.

Los cúmulos y supercúmulos de galaxias surgen con el tiempo. En algún momento, los fotones de alta energía de las estrellas más tempranas, las galaxias enanas y quizás los cuásares conducen a un período de reionización que comienza gradualmente entre aproximadamente 250-500 millones de años, se completa en aproximadamente 700-900 millones de años y disminuye en aproximadamente mil millones. años (los tiempos exactos aún se están investigando). El universo se transformó gradualmente en el universo que vemos a nuestro alrededor hoy, y la Edad Media solo llegó a su fin por completo en aproximadamente mil millones de años.

El universo tal como aparece hoy

Desde mil millones de años y durante unos 12.800 millones de años, el universo se ha parecido mucho a lo que es hoy. Seguirá pareciendo muy similar durante muchos miles de millones de años en el futuro. El disco delgado de nuestra galaxia comenzó a formarse alrededor de 5 mil millones de años (8.8 Gya ), y el Sistema Solar se formó alrededor de 9.2 mil millones de años (4.6 Gya), con los primeros rastros de vida en la Tierra emergiendo alrededor de 10.3 mil millones de años (3.5 Gya). Desde aproximadamente 9.800 millones de años de tiempo cósmico, la expansión lenta del espacio comienza a acelerarse gradualmente bajo la influencia de la energía oscura.

El futuro lejano y el destino final

En algún momento, la Era Stelliferous terminará cuando las estrellas ya no nazcan, y la expansión del universo significará que el universo observable se limitará a las galaxias locales. Hay varios escenarios para el futuro lejano y el destino final del universo. Un conocimiento más exacto de nuestro universo actual permitirá comprenderlos mejor.

Fuente básica: Wikipedia

Fuente: http://www.astroyciencia.com/2012/03/08/tabla-sobre-la-cronologia-del-universo/

Cronología (infografía)

Fuente: https://youtu.be/G447noW9bS4

Ver también:

Sobre els orígens de l'univers

Els orígens

Ensanchando nuestra consciencia cósmica