Actividade 30: O Universo e o Sistema Solar

 1. Que é a matéria e enerxía escura?

 Que son a materia escura e a enerxía escura? En  cosmología e astrofísica, denomínase enerxía escura a unha forma de enerxía presente no espazo que tende a acelerar a expansión do universo. A materia escura é un 70% de enerxía do universo, e que non é materia ordinaria. O seu nome refire que non emite radiación electromagnética como a luz. A súa existencia pódese deducir a partir dos seus efectos  gravitacionales na materia visible, tales como as estrelas ou as galaxias. Ao día de hoxe o modelo  cosmológico máis aceptado para dar resposta á natureza destes dous compoñentes é coñecido como Materia Escura Fría con constante  cosmológica Λ CDM (polas súas siglas en ínguas). En específico as partículas de materia escura fría poden ter grandes masas e móvense amodo en comparación á velocidade da luz. Este modelo explica observacións astronómicas a  magnánimas escalas como a radiación cósmica de fondo do universo, e a formación de estrutura a grandes escalas. A pesar destes resultados, o modelo Λ CDM conta con problemas a escalas galácticas como son as densidades altas no centro dos halos galácticos, a sobreabundancia de pequenas galaxias nas súas simulacións  computacionales, entre outros. Desde 2009, Abril Suárez en colaboración co doutor  Tonatiuh Matogueiras investigador titular do Departamento de física,  CINVESTAV  Zacatenco e recentemente co doutor Pierre- Henri  Chavanis da Universidade  Paul  Sabatier en  Toulouse, Francia, traballaron nun modelo alternativo de materia escura chamado Materia Escura Escalar. En o devandito modelo proponse á materia escura que consta dunha masa e unha  autointeracción moi pequenas, e de novo só  interacciona co resto da materia coñecida a través da gravidade. A materia escura escalar compórtase máis como onda que como partícula (pola súa masa tan pequena), e os halos galácticos pódense  modelar como condensados xigantescos dun fluído de  bosones. A vantaxe de o devandito modelo é que pode aliviar os problemas que contén Λ CDM a escalas galácticas sen alterar os logros xa obtidos a escalas máis grandes. No seu máis recente publicación os doutores lograron obter características máis precisas para o devandito modelo correspondentes ao universo temperán e a súa evolución no tempo, atopando valores numéricos precisos dos seus parámetros que poderían axudar a distinguilo na súa procura  observacional e experimental.

2. Cal é a idade do Universo? E o seu tamaño "visible"?

O límite do Universo visible desde a Terra está a 46.500 millóns de anos luz, en todas as direccións. É dicir, un diámetro de 93.000 millóns de anos luz. Un ano luz son 9'46 billóns de quilómetros. Pero se o Universo só ten 13.800 millóns de anos. Como pode haber obxectos máis afastados? É posible que se afastaron máis rapidamente que a velocidade da luz? A resposta é a inflación do Universo.
A inflación é a orixe de todo: do propio espazo, do tempo, e de todas as leis físicas coñecidas, incluído o límite da velocidade da luz. Todo se crea na propia inflación. Así que a inflación do Universo non está sometida ao límite da velocidade da luz. A inflación crea novo espazo entre os obxectos e afástaos.

3. Que son e cales son as reaccións de fusión que producen a enerxía das estrelas?

A  nucleosíntesis estelar é o conxunto de reaccións nucleares que teñen lugar nas estrelas durante o proceso de evolución estelar anterior ao colapso  gravitatorio. Para información sobre outros procesos de sínteses de elementos ver  nucleosíntesis.

Estes procesos empezaron a entenderse a principios do século  XX cando quedou claro que só as reaccións nucleares poderían explicar a gran lonxevidade da fonte de calor e luz do Sol. Aproximadamente o 90% da enerxía producida polas estrelas virá das reaccións de fusión do hidróxeno para convertelo en helio. ​ Máis do 6% da enerxía xerada virá da fusión do helio en carbono. Mentres que o resto de fases de combustión apenas se contribuirán de forma apreciable á enerxía emitida pola estrela ao longo de toda a súa vida.

4. Que quere dicir "un planeta é o suficientemente grande para varrer os corpos menores dos arrededores da súa órbita"

A súa gravedade e suficentemente grande cómo para poder atraer todos os corpos menores dos arrededores da súa órbita.

5. O concepto de planeta e planeta anano é discutible. Cal é o criterio que se toma para esas necesidades?

Un planeta anano é aquel corpo celeste que:
 

1. Está en órbita ao redor dunha estrela (Sol).

2. Ten suficiente masa para que a súa propia gravidade superase a forza de corpo ríxido, de maneira que adquira un equilibrio  hidrostático (forma case esférica).

3. Non é un satélite dun planeta ou outro corpo non estelar.

4. Non limpou a veciñanza da súa órbita.

Un planeta anano é un planeta anano Segundo estas características, a diferenza entre os planetas e os planetas ananos é que estes últimos non limparon a veciñanza da súa órbita. Esta característica suxire unha orixe distinta para os dous tipos de corpos.