01 estructura del universo
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EL UNIVERSO¿De qué está hecho?
biogeodani 2010martes 5 de octubre de 2010
ESTRUCTURAdel Universo
73%
22%
5%
Energía oscuraMateria oscuraMateria observable
martes 5 de octubre de 2010
ESTRUCTURAdel Universo
73%
22%
5%
Energía oscuraMateria oscuraMateria observable
• Energía oscura (73%)
• Materia oscura (22%)
• Materia observable (5%)
✦ Gases interestelares (4%)
✦ Estrellas, planetas... (1%)
martes 5 de octubre de 2010
ESTRUCTURAdel Universo conocido
• Galaxias
• Nebulosas
• Estrellas
• Planetas y cuerpos afines
• Otros objetos celestes✦ Cometas✦ Asteroides✦ Púlsares✦ Agujeros negros✦ Quásares✦ Antimateria
martes 5 de octubre de 2010
ESTRUCTURAdel Universo conocido• Galaxias
• Nebulosas
• Estrellas
• Planetas y cuerpos afines
• Otros objetos celestes✦ Cometas✦ Asteroides✦ Púlsares✦ Agujeros negros✦ Quásares✦ Antimateria
martes 5 de octubre de 2010
GALAXIAS• Agrupaciones de materia cuya temperatura
aumenta con la densidad.
• Contienen miles de millones de estrellas.
• Agrupadas en por atracción gravitatoria en: cúmulos (ej.: Grupo Local, 30 galaxias) y supercúmulos (ej.: supercúmulo de Virgo)
✦ Elípticas (13%)
✦ Espirales (83%) (p. ej., la Vía Láctea)
✦ Irregulares (4%)
martes 5 de octubre de 2010
ESTRUCTURAdel Universo conocido• Galaxias
• Nebulosas
• Estrellas
• Planetas y cuerpos afines
• Otros objetos celestes✦ Cometas✦ Asteroides✦ Púlsares✦ Agujeros negros✦ Quásares✦ Antimateria
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NEBULOSAS• Nubes de gases (H y He) y polvo formadas
por acumulación de polvo interestelar por contracción gravitatoria.
• A partir de ellas se cree que forman las estrellas.
• Razón: las estrellas azules (+ jóvenes) se ubican en nebulosas de los brazos de las galaxias espirales.
• Ej.: nebulosa de Orión, del Águila, del Cangrejo, del Anillo...
martes 5 de octubre de 2010
Nebulosa de Oriónmartes 5 de octubre de 2010
Nebulosa del Águilamartes 5 de octubre de 2010
Nebulosa del Cangrejomartes 5 de octubre de 2010
Nebulosa del Anillomartes 5 de octubre de 2010
ESTRUCTURAdel Universo conocido• Galaxias
• Nebulosas
• Estrellas
• Planetas y cuerpos afines
• Otros objetos celestes✦ Cometas✦ Asteroides✦ Púlsares✦ Agujeros negros✦ Quásares✦ Antimateria
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ESTRELLAS
• Cuerpos formados a partir de la materia de una nebulosa por contracción gravitatoria.
• Por su tamaño han alcanzado la temperatura necesaria para fusión nuclear (2H = 1 He): 1.000.000 ºC
• Emiten gran cantidad de luz y calor, y pueden presentar planetas asociados.
• Están en constante evolución.
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EVOLUCIÓN ESTELAR1. Una estrella joven (azul o amarilla) va acumulando
He por fusión del H presente en el núcleo.
2. Al agotarse el H del núcleo, la estrella se dilata y enfría, convirtiéndose en una gigante roja.
3. La evolución posterior depende de su masa:
3.1. Pequeñas (< Sol x 4): explosión como nova y formación de enana blanca y luego enana negra
3.2. Medianas (> Sol x 4): explosión como supernova y formación de estrella de neutrones
3.3. Grandes (> Sol x 8): supernova y agujero negro.
martes 5 de octubre de 2010
martes 5 de octubre de 2010
martes 5 de octubre de 2010
EL SOL
• Estrella amarilla mediana (1,4 millones km) formada por H (75%) y He (25%).
• Su diámetro es 100 veces el de la Tierra, su masa representa el 99% del Sistema Solar.
• Gira sobre sí mismo en sentido antihorario y alrededor del centro de la galaxia.
• Temperatura: 5.000 ºC en superficie y millones en el núcleo. Esta radiación llega a la Tierra como luz y calor, y permite la vida.
martes 5 de octubre de 2010
Estructura del Solmartes 5 de octubre de 2010
ESTRUCTURAdel Universo conocido• Galaxias
• Nebulosas
• Estrellas
• Planetas y cuerpos afines
• Otros objetos celestes✦ Cometas✦ Asteroides✦ Púlsares✦ Agujeros negros✦ Quásares✦ Antimateria
martes 5 de octubre de 2010
PLANETAS Y CUERPOS AFINES
en nuestro Sistema Solar
• Planetas
• Satélites
• Planetas enanos
• Plutoides
• Cuerpos menores del Sistema Solar
(fuente: Unión Astronómica Internacional, 2006)
martes 5 de octubre de 2010
• Planetas (p. ej., Júpiter)Forma casi esférica (equilibrio hidrostático)Han despejado su órbita de cuerpos menores
• Satélites (p. ej., Europa)Orbitan alrededor de otros planetas
• Planetas enanos (p. ej., Ceres)Orbitan alrededor del Sol a una distancia menor a la de NeptunoNo han despejado su órbita de cuerpos menores
• Plutoides (p. ej., Plutón)Orbitan alrededor del Sol a una distancia mayor a la de NeptunoNo han despejado su órbita de cuerpos menores
• Cuerpos menores del sistema solarEl resto de cuerpos celestes que no son planetas, planetas enanos, plutoides ni satélites.Esto incluye: cometas, asteroides y la mayoría de los objetos transneptunianos.
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PLANETAS Y CUERPOS AFINES
en nuestro Sistema Solar
• Planetas
• Satélites
• Planetas enanos
• Plutoides
• Cuerpos menores del Sistema Solar
(fuente: Unión Astronómica Internacional, 2006)
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PLANETAS• Cuerpos semiesféricos con el mismo
origen que las estrellas.
• Diferencia: por su menor masa no alcanzan temperatura necesaria para fusión nuclear.
• Permanecen ligados a las estrellas por atracción gravitatoria.
• Pueden tener satélites (más a mayor masa)
• Planetas orbitando más allá de nuestro Sistema Solar: exoplanetas.
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PLANETASdel Sistema Solar
• Se dividen en: ✦ Terrestres o interiores: compuestos por silicatos
y hierro, próximos al Sol, densos, pocos satélites.
✦ Gaseosos o jovianos: compuestos por gases -sobre todo H-, lejanos, livianos, muchos satélites.
• Terrestres: Mercurio, Venus, Tierra y Marte.
• Gaseosos: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
martes 5 de octubre de 2010
Mercuriomartes 5 de octubre de 2010
Mercuriomartes 5 de octubre de 2010
Venusmartes 5 de octubre de 2010
Tierramartes 5 de octubre de 2010
Martemartes 5 de octubre de 2010
Júpitermartes 5 de octubre de 2010
Saturnomartes 5 de octubre de 2010
Uranomartes 5 de octubre de 2010
Neptunomartes 5 de octubre de 2010
PLANETAS Y CUERPOS AFINES
en nuestro Sistema Solar
• Planetas
• Satélites
• Planetas enanos
• Plutoides
• Cuerpos menores del Sistema Solar
(fuente: Unión Astronómica Internacional, 2006)
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SATÉLITES
• Cualquier cuerpo que orbita alrededor de un planeta, planeta enano o plutoide.
• Si tienen una masa similar a la del planeta, el conjunto se llama sistema binario (p. ej., Plutón y Caronte).
• En el Sistema Solar existen 174: Tierra (1), Marte (2), Júpiter (63), Saturno (62), Urano (27), Neptuno (13), Plutón (3), Eris (1), Haumea (2).
martes 5 de octubre de 2010
martes 5 de octubre de 2010
Lunamartes 5 de octubre de 2010
Satélites de Martemartes 5 de octubre de 2010
Satélites galileanos
EuropaIo
Ganímedes Calisto
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Titán, satélite de Saturno(comparado con la Tierra y la Luna)
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Plutón y Carontemartes 5 de octubre de 2010
PLANETAS Y CUERPOS AFINES
en nuestro Sistema Solar
• Planetas
• Satélites
• Planetas enanos
• Plutoides
• Cuerpos menores del Sistema Solar
(fuente: Unión Astronómica Internacional, 2006)
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ENANOS Y PLUTOIDES
• Orbitan alrededor del Sol y no han despejado su órbita de cuerpos menores.
• Excepto Ceres, todos orbitan a una distancia mayor a la de Neptuno: se denominan plutoides.
• Son 5: Ceres, Plutón, Eris, Makemake y Haumea.
Ceres(1801)
Plutón(1930)
Eris (2003 UB313)
Makemake (2005 FY9)
Haumea(2003 EL61)
ENANOS y PLUTOIDES
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¿Porqué Plutón no es un planeta?martes 5 de octubre de 2010
martes 5 de octubre de 2010
martes 5 de octubre de 2010
PLANETAS Y CUERPOS AFINES
en nuestro Sistema Solar
• Planetas
• Satélites
• Planetas enanos
• Plutoides
• Cuerpos menores del Sistema Solar
(fuente: Unión Astronómica Internacional, 2006)
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CUERPOS MENORES• Objetos transneptunianos
Cuerpos del sistema solar ubicados más allá de la órbita de Neptuno y que no son planetas, planetas enanos ni satélites.
• CometasCuerpos sólidos compuestos por rocas, hielo y polvo que se subliman en las cercanías del Sol, alrededor del que giran en órbitas muy excéntricas. Provienen del cinturón de Kuiper y de la nube de Oort.
• AsteroidesCuerpos rocosos de más de 50 m de diámetro que giran alrededor del Sol en órbitas inferiores a la de Neptuno (y que no son planetas enanos). La mayoría están en el cinturón de asteroides, entre Marte y Júpiter.
• MeteoroidesCuerpos de entre 100 micras y 50 m en órbitas inferiores a la de Neptuno.
martes 5 de octubre de 2010
ESTRUCTURAdel Universo conocido• Galaxias
• Nebulosas
• Estrellas
• Planetas y cuerpos afines
• Otros objetos celestes✦ Cometas✦ Asteroides✦ Púlsares✦ Agujeros negros✦ Quásares✦ Antimateria
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PÚLSARES• Estrellas de neutrones que emiten ondas de
radio a intervalos breves (1/30 - 4 segundos) y regulares.
• ¿Por qué estos pulsos? Porque giran en torno a su eje a grandes velocidades (cientos de veces por segundo).
• Cuando se descubrieron en 1967 se pensó que eran emisiones de seres inteligentes.
• Su descubrimiento fue posible gracias a los radiotelescopios.
martes 5 de octubre de 2010
Esquema de un púlsar
Eje de rotación
Líneas de campo magnético
Ondas de radio
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Púlsar en la Nebulosa del Cangrejo
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QUÁSARES• Objetos sumamente luminosos y lejanos,
con un extraordinario corrimiento al rojo.
• Parecen estrellas pero emiten tanta energía como una galaxia entera (billones de soles).
• Se cree que son núcleos activos de galaxias jóvenes, con agujeros negros en el centro.
• Descubiertos en 1963, su nombre quiere decir ‘fuente de radio cuasi estelar’.
• Distancia de la Tierra: 800-13.000 años luz.
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AGUJEROS NEGROS• Cuerpos enormemente masivos y densos,
imposibles de ser observados.
• Su campo gravitatorio atrapa todo lo que les rodea, incluido la luz.
• Se cree que todas las galaxias tienen en su centro un agujero negro supermasivo.
• Son el destino final de las estrellas de mayor tamaño.
• Einstein predijo su existencia en 1915.
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Agujero negro(recreación artística)
martes 5 de octubre de 2010
ANTIMATERIA
• Es materia constituida por antipartículas: antielectrones (electrones con carga +), antiprotones (protones con carga -) y antineutrones.
• Se crea en lugares del Universo donde hay colisiones que liberan mucha energía, como el centro de las galaxias.
• En contacto, materia y antimateria se aniquilan mutuamente, dando rayos gamma.
martes 5 de octubre de 2010