Ejercicio 4, Tema 1. Noticia sobre astronomía.

En este articulo explicaré una noticia sobre los campos mágneticos cósmicos. He elegido esta noticia porque está muy relacionada con el tema que estamos estudiando ahora.

La noticia de astrofísica que explico es  Los campos magnéticos, arquitectos del universo tan importantes como la gravedad. de la revista digital Noticias de la ciencia

Ya sabemos que la gravedad fue una fuerza necesaria e importante en la creación del universo según la teoría del Big Bang. Pero también fue necesaria la fuerza electromagnética.

En el universo hay nubes de gas formadas de materia. A estas nubes de gas se le une la fuerza de gravedad y de electromagnetismo de manera que se va formando un núcleo que termina siendo una estrella. A esta estrella se le acercan otras nubes que comienzan a orbitar alrededor de ella, y que se convierten en planetas y en conjunto forman un sistema planetario.

La noticia también comenta que cuando Johannes Kepler formuló sus leyes del movimiento planetario no puedo prevenir, ni siquiera imaginarse el gran papel que tenían los campos magneticos en la formacion de sistemas planetarios. Actualmente ya se sabe y acepta que sin estos campos no se podrían formar sistemas planetarios.

Sin los campos magnéticos la materia que flota en el universo no se podría concentrar en cuerpos compactos dando lugar a estrellas y otros cuerpos.

Nuestro sistema solar es una prueba del papel fundamental que tienen los cuerpos magnéticos. Se creó hace millones de años cuando una nube gigante de masa se condensó y gracias a la atracción gravitatoria las partículas se concentraron en el centro dando lugar a un disco que según las leyes de Kepler es muy estable porque su "momento angular se incrementa desde el centro a la periferia." En el Centro astrofísico HZDR en Alemania investigaron la existencia de un mecanismo que desestabiliza este disco y transporta la materia al centro. 

A partir de estas investigaciones se descubrieron que se "provocan turbulencias dentro de los flujos de rotación estable" y en 1991 se demuestra y comprende la importancia"de la inestabilidad magnetorrotacional en la formación de estructuras cósmicas."

¿Pero como sabemos que funciona de verdad la inestabilidad magnetorrotacional?

Esto se demostró cuando se comprobó que los discos tenían conductividad eléctrica, por lo que los campos magnéticos si podrían funcionar en esas zonas, ¿pero entonces qué ocurre en las zonas muertas (zonas de baja conductividad)?  Si eso fuese correcto, los campos magnéticos no podrían funcionar en esas zonas. En el centro HZDR formularon una teoría sobre cómo los campos magnéticos pueden también causar turbulencias en las zonas muertas.

En conclusión, esto confirma que los campos magnéticos cósmicos son fundamentales para la creación de estrellas y del universo.

                                                        Formación de una estrella.

Ejercicio 2, Tema 1. La teoría del Big Bang.

En este artículo explicaré la teoría del Big Bang, como se formuló y los principales científicos que participaron en su formulación.

El Big Bang es una teoría que explica el nacimiento, y evolución del universo. Según esta teoría actualmente el universo se está haciendo más grande y frío, entonces si retrocediésemos en el tiempo nos daríamos cuenta que el universo se encoge hasta llegar a un tamaño menor que el de un átomo. Ese fue el espacio inicial del universo. El universo entonces era una burbuja de materia muy caliente, en su interior se encontraban las principales fuerzas de la naturaleza: la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte. Estas fuerzas estaban unidas y combinadas en forma de una superfuerza.

El Big Bang comienza cuando la gravedad se separa de esta superfuerza. Se produce un estallido de energía y el universo comienza su expansión a la vez que se va enfriando.

Un segundo después de la explosión las otras fuerzas se separan y la temperatura disminuye una gran cantidad. Se forman el hidrógeno, que es el elemento que da lugar a todos los demás, y el helio.

En su comienzo el universo era una masa de materia sumergida en la oscuridad,  pero 300000 años después de la explosión, la luz comienza a viajar a través de la oscuridad.
Millones de años después se comienzan a formar las estrellas que proceden de masas de gas y alcanzan grandes temperaturas para formar su núcleo y aparecen nuevos elementos que proceden del hidrógeno, el nitrógeno, el oxígeno y el carbono.

Nueve billones de años depués la materia y la gravedad se unen para formar el Sol, y alrededor van naciendo planetas y satélites procedentes de nubes de materia que estaban flotando alrededor del sol. Uno de esos planetas adquiere las circunstancias necesarias para permitir que se forma el agua. En este mismo agua se producen unas reacciones químicas entre moléculas que dan lugar a la vida en la Tierra, que pertenece al Sistema Solar. Un sistema que no es inmóvil y surca el espacio girando junto a otras estrellas y sistemas de planetas de la galaxia a la que pertenecemos, la galaxia de la Vía Láctea.

Esta teoría está comprobada por el efecto Doppler que fue descubierto por Edwin Hubble. El comenzó sugiriendo que nuestra galaxia no era la única en el universo, sino que había millones y para demostrarlo midió las distancias entre varias galaxias cercanas.

Esto lo comprobó con un telescopio muy preciso en el que se introducían unas coordenadas para que apuntara a una galaxia concreta, entonces se abría la cúpula y el telescopio comenzaba a recoger la luz de las galaxias. A veces la luz de las galaxias era muy débil y debían pasarse noches enteras trabajando con el telescopio y reajustándolo para que se adaptara al movimiento de la Tierra. La luz que se captaba se registraba como imágenes en planchas de cristal. Cuando Hubble observó los espectros de las galaxias, se dió cuenta de que cuanto más lejana era la galaxia más rojizo era su espectro y que cuanto más cercana, más azulado. Esto quería decir que las galaxias se mueven y la mayoría se alejan de nosotros, aumentando su velocidad cuanto más lejos se encuentren, por lo tanto el universo se está expandiendo.

Así se descubrió el efecto Doppler, que puede afectar a la luz o al sonido. Cuando ocurre con el sonido se pueden dar dos situaciones: que te muevas a la vez que la fuente del sonido, por lo cual el tono te parecerá siempre el mismo; o que estés inmóvil mientras la fuente de sonido se mueve, en tal caso escucharás un cambio de tono, cuanto más alejado está el sonido, el tono tendrá menos intensidad y cuanto más cercano, más intensidad. 

Con la luz ocurre lo mismo pero en los objetos que nosotros observamos no es visible el efecto porque para que lo pudiésemos ver, el objeto tendría que ir a una gran velocidad.

El efecto Doppler ocurre porque las ondas que produce el sonido o la luz, se amontonan cuando van  hacia delante y se separan cuando van hacia atrás. (Las ondas de sonido amontonadas tienen una intensidad de tono más alto y las separadas tienen menos intensidad. Igual ocurre con la luz, las ondas de luz comprimidas tienen un espectro azulado y las separadas tienen un espectro rojizo)

George Gamow fue otro científico que trabajó en la formulación de la teoría del Big Bang. Él estudiaba las consecuencias del Big Bang y se dió cuenta de que si había habido una explosión tendría que haber habido como como consecuencia una radiacción en forma de microondas. Fue un gran descubrimiento pero no consiguió demostrar la existencia de dichas ondas.

Más tarde Arno Penzias y Robert Wilson, dos físicos estadounidenses, encontraron accidentalmente la radiación cósmica de fondo de microondas mientras estudiaban el firmamento.  Esta radiación es la consecuencia de la explosión del Big Bang.