Creación del Universo Big Bang, Universo Estacionario y Universo Pulsante

La Gran explosión

¿Por qué se expande el Universo? La idea está relacionada con una de las principales teorías sobre el nacimiento del Cosmos, expuesta por el astrónomo belga, Georges Maitres en 1930. Se trata de la Teoría de la Gran Explosión, según la cual, hace unos 10,000 millones años, toda la materia del Universo estaba contenida en un átomo primigenio, descrito por Lemaitre como un embrión cósmico, de densidad extrema. Según el astrónomo belga, el átomo estalló y muchos de sus fragmentos se convirtieron en galaxias (en una de ellas se encuentra nuestro sistema solar) que se separaron a velocidades enormes.

En cosmología física, la teoría del Big Bang o teoría de la gran explosión es un modelo científico que trata de explicar el origen del Universo y su desarrollo posterior a partir de una singularidad espaciotemporal. Técnicamente, se trata del concepto de expansión del Universo desde una singularidad primigenia, donde la expansión de éste se deduce de una colección de soluciones de las ecuaciones de la relatividad general, llamados modelos de Friedmann- Lemaître - Robertson - Walker. El término "Big Bang" se utiliza tanto para referirse específicamente al momento en el que se inició la expansión observable del Universo (cuantificada en la ley de Hubble), como en un sentido más general para referirse al paradigma cosmológico que explica el origen y la evolución del mismo.

Curiosamente, fue el astrofísico inglés Fred Hoyle, uno de los detractores de esta teoría y, a su vez, uno de los principales defensores de la teoría del estado estacionario, quien dijo para mofarse que el modelo descrito era sólo un big bang (gran explosión) durante una discusión de la BBC en 1949. No obstante, hay que tener en cuenta que en el inicio del Universo ni hubo explosión ni fue grande, pues en rigor surgió de una «singularidad» infinitamente pequeña, seguida de la expansión del propio espacio.

La idea central del Big Bang es que la teoría de la relatividad general puede combinarse con las observaciones de isotropía y homogeneidad a gran escala de la distribución de galaxias y los cambios de posición entre ellas, permitiendo extrapolar las condiciones del Universo antes o después en el tiempo.

Una consecuencia de todos los modelos de Big Bang es que, en el pasado, el Universo tenía una temperatura más alta y mayor densidad y, por tanto, las condiciones del Universo actual son muy diferentes de las condiciones del Universo pasado. A partir de este modelo, George Gamow en 1948 pudo predecir que debería de haber evidencias de un fenómeno que más tarde sería bautizado como radiación de fondo de microondas.


Universo Estacionario o Estado Estacionario

En 1948-1949 los astrónomos Herman Bondi, Thomas Gold y Fred Hoyle propusieron otra teoría, la del Universo estacionario: el Universo sería eterno, estático y siempre habría existido. Afirmaron que en el espacio la materia viene creándose sin interrupción y aparentemente de la nada a razón de 4 átomos de hidrógeno por centímetro cúbico cada 1,000 millones de años. Ello es suficiente para formar nuevas galaxias que colmen huecos o vacios provocados por la expansión del Universo.

Es un modelo cosmológico desarrollado como una alternativa a la Teoría del Big Bang. Aunque el modelo tuvo un gran número de seguidores en la década de los 50, y 60, su popularidad disminuyó notablemente a finales de los 60, con el descubrimiento de la radiación de fondo de microondas, y se considera desde entonces como cosmología alternativa.

De acuerdo con la teoría del estado estacionario, la disminución de la densidad que produce el Universo al expandirse se compensa con una creación continua de materia. Debido a que se necesita poca materia para igualar la densidad del Universo (2 átomos de hidrógeno por cada m³ por cada 1.000 millones de años), esta Teoría no se ha podido demostrar directamente. La teoría del estado estacionario surge de la aplicación del llamado principio cosmológico perfecto, el cual sostiene que para cualquier observador el universo debe parecer el mismo en cualquier lugar del espacio. La versión perfecta de este principio incluye el tiempo como variable por lo cual el universo no solamente presenta el mismo aspecto desde cualquier punto sino también en cualquier instante de tiempo siendo sus propiedades generales constantes tanto en el espacio como en el tiempo.

Los problemas con esta teoría comenzaron a surgir a finales de los años 60, cuando las evidencias observacionales empezaron a mostrar que, de hecho, el Universo estaba cambiando: se encontraron quásares sólo a grandes distancias, no en las galaxias más cercanas. La prueba definitiva vino con el descubrimiento de la radiación de fondo de microondas en 1965, pues en un modelo estacionario, el universo ha sido siempre igual y no hay razón para que se produzca una radiación de fondo con características térmicas. Buscar una explicación requiere la existencia de partículas de longitud milímetrica en el medio intergaláctico que absorba la radiación producida por fuentes galácticas extremadamente luminosas, una hipótesis demasiado forzada.

Universo Pulsante u oscilante
En 1965 Richardsom Tolmanansom se basó en la teoría de la Gran Explosión para desarrollar otra: la del Universo Pulsante. Sugería que el Universo es creado, destruido y luego recreado en periodos de 80,000 millones de años, afirmaba que en estos momentos el Universo lleva expandiéndose 10,000 millones de años y aún seguirá haciéndolo durante 30,000 millones, antes de que cesen los efectos de la explosión y las galaxias empiecen a contraerse.

Sandage sostenía también que las galaxias (que se mueven a velocidades cifradas en millones de kilómetros por hora) podrían converger y fusionarse de nuevo en sus átomos originales para estallar después y comenzar el ciclo completo. En suma no existiría el Universo eterno, sino un Universo con un número infinito de finales y principios.

Según la hipótesis del universo oscilante el universo sufre una serie infinita de oscilaciones, cada una de ellas iniciándose con un Big Bang y terminando con un Big Crunch. Luego del Big Bang, el universo se expande por un tiempo antes de que la atracción gravitacional de la materia produzca un acercamiento hasta llegar a un colapso y sufrir seguidamente un Gran Rebote.

Esta hipótesis fue bastante aceptada durante un tiempo por los cosmólogos que pensaban que alguna fuerza debería impedir la formación de singularidades gravitacionales y conecta el big bang con un anterior big crunch: las singularidades matemáticas que aparecían en los cálculos eran el resultado de sobre idealización matemática y serían resueltas por un tratamiento más cuidadoso. Sin embargo, en los años 1960, Stephen Hawking, Roger Penrose y George Ellis mostraron que las singularidades son una característica universal de las cosmologías que incluyen el big bang sin que puedan ser evitadas con ninguno de los elementos de la relatividad general. Teóricamente, el universo oscilante no se compagina con la segunda ley de la termodinámica: la entropía aumentaría en cada oscilación de manera que no se regresaría a las condiciones anteriores. Otras medidas sugieren también que el universo no es cerrado. Estos argumentos hicieron que los cosmólogos abandonaran el modelo de universo oscilante.

La teoría ha vuelto a resurgir en la cosmología de brane como un modelo cíclico, que logra evadir todos los argumentos que hicieron desechar la teoría del universo oscilante en los años 1960. Esta teoría es altamente controvertida debido a la ausencia de una descripción satisfactoria en este modelo del rebote con la teoría de cuerdas.

Datos sobre nuestros vecinos.

Fuera del sistema Planetario de la Tierra, la estrella más cercana al Sol, próxima Centauro se encuentra a una distancia de 4,25 años luz, no es, sin embargo la estrella más brillante del cielo terrestre. Las cuatro de mayor brillo son: Sirio, la estrella perro a 8,7 años luz; la lejana Canopus a 900 años luz; Alpha Centauro a 4,3 años luz y Arturo a 36 años luz.
El cuerpo más remoto que a simple vista se ve desde la tierra es la Gran Galaxia Espiral, componente de la constelación Andrómeda, que está situada a más de dos millones de años luz y cuyo aspecto es el de un débil mancha luminosa.


Probablemente la mayor estrella visible a simple vista es Alpha Hércules, una gigante roja, como se denomina a las estrellas que están enfriándose. La estrella más pequeña que conocemos, suelen tener aproximadamente el tamaño de los planetas (menos de 20,000 kilómetros de diámetros). Wolf 457, la más reducida que se ha detectado hasta la fecha, es menor que la tierra, y su diámetro 330 veces menor que el del Sol. Algunas no alcanzan los 2,000 kilómetros de diámetros.

En relación a las dimensiones de nuestro Sistema Solar, las mayores estrellas resultan enormes. La estrella variable VV Cefeo, cuyo diámetro supera los 1,500 millones de kilómetros, es por ejemplo, 1.220 veces mayor que el Sol ( Una estrella variable, es una estrella oscilante, de luminosidad cambiante, cuyos máximos y mínimos de luz suelen seguir un ritmo regular).

Se cree que la zona poblada de los cielos se halla dentro de la Vía Láctea o Galaxia Terrestre, en la Constelación del Cisne