La composició de l’Univers: Galàxies, estels, planetes i satèl·lits

La composició de l’Univers L’Univers està format per tota una sèrie de cossos, alguns els podem veure a simple vista o amb l’ajut dels telescopis. Els astres visibles són: estels (els quals s’agrupen formant galàxies), gas, pols còsmica i cossos planetaris (planetes, satèl·lits, cometes, asteroides). Però a més a més actualment se sap que una gran part de la matèria de l’Univers és invisible, fins i tot als nostres instruments, no se sap què és, li diuen . …… LA MATÈRIA FOSCA !!!!

La matèria fosca A la imatge es veu un grup de galàxies gegants, situades a uns 4.500 milions d’anys llum. La massa total del grup és la suma de la matèria ordinària lluminosa, més la matèria fosca invisible del propi grup, de natura desconeguda. Calculant com es distribueix la matèria lluminosa i quina és la força gravitacional que manté unides a aquestes galàxies, els investigadors han trobat que no es pot produir aquesta força només amb la massa de la matèria lluminosa. Hi ha d’haver una gran quantitat de massa que no es veu. Així han resolt el problema de localitzar la distribució de la matèria fosca. El mapa resultant mostra la matèria fosca invisible de color blau i les posicions dels grups de galàxies de color groc. S’ha utilitzat el Telescopi Espacial Hubble per fer les observacions. Es pot apreciar que la matèria fosca es troba pròxima a les acumulacions de matèria lluminosa.

Aquestes són preguntes que ningú encara pot contestar….. L’origen de l’Univers La hipòtesi més acceptada pels científics diu que l’Univers es va originar arran d’una gran explosió que es va produir…… Fa uns 15000 milions d’anys !!!! Aquesta explosió es coneix com a Big Bang Abans de l’explosió, tota la matèria i l’energia de l’Univers es concentraven en un petit punt, molt dens. Però, com es va formar aquest punt? Va existir un Univers més antic que va acabar conprimint-se en aquest punt? Aquestes són preguntes que ningú encara pot contestar…..

L’origen de l’Univers: El Big Bang Big Bang i posterior aparició i expansió de les galàxies

L’origen de l’Univers Després de l’explosió, la matèria es va expandir en totes les direccions en forma de gas i de pols còsmica… A mesura que es va anar refredant, la matèria va començar a agregar-se i condensar-se per formar els primers cossos, els estels, que es van encendre per iluminar l’espai estelar…. Actualment se sap que les galàxies es continuen movent, allunyant-se cada vegada més les unes de les altres …. Qui sap quin serà el destí final del nostre Univers!! (s’admeten apostes)

Les Galàxies Galàxia: Agrupació d’estels, gasos i pols estelar. Els astrònoms calculen que el nombre aproximat de galàxies al nostre Univers deu ser d’uns centenars de milers de milions … Les galàxies s’agrupen per formar cúmuls galàctics. El nombre promig d’estrelles que formen una galàxia qualsevol és:100000 milions.

La Via Làctia Els romans la van batejar amb aquest nom, significa “camí de llet”. Té forma d’espiral. Té uns 100000 milions d’estels. El nostre sistema solar es troba en un dels braços de l’espiral, a uns 30000 anys llum del centre i uns 20000 anys llum de l’extrem. La llum triga 100000 anys per anar d’una punta a l’altra…

La Via Làctia Fotografia obtinguda per un aficionat a Badajoz de la nostra galàxia, que es mostra com una gran taca de color gris blanquinós.

La Via Làctia Aquest és el centre de la nostra galàxia, es troba a uns 30000 anys llum de nosaltres….

La Via Làctia No podem veure el brillant centre perquè s’interposen pols còsmica i gasos freds que no deixen passar la llum. Es creu que el centre conté un poderós FORAT NEGRE!!! Centre de la Via Làctia

Els forats negres Dibuix d’un forat negre. Aquest cos no és visible perquè és tan dens i té tanta gravetat que fins i tot impedeix que la llum s’escapi de l’interior.

Les galàxies Galàxia en espiral Andròmeda, M31. Es veu a simple vista des de la Terra. Es troba a uns 2,3 milions d’anys llum. Té 7 braços en espiral i s’assembla a la Via Làctia. És una de les galàxies més pròxima a nosaltres.

Galàxia Andròmeda, M31 Les galàxies en espiral són les més conegudes. Aquest tipus de galàxia té un nucli més o menys esfèric on es concentren en gran quantitat els estels. La nostra galàxia, la Via Làctia, és d’aquest tipus. NUCLI

Les galàxies: El Gran Núvol de Magallanes El Gran Núvol de Magallanes és una petita galàxia, pròxima a la Via Làctia. És la galàxia que brilla més des del nostre planeta (es veu sobretot des de l’hemisferi sud). Es troba a 180000 anys llum de distància. Té una forma irregular. Existeix també un Petit Núvol de Magallanes, veïna d’aquesta.

Les galàxies Galàxia Remolí, M51 M51 vol dir objecte núm. 51 del catàleg de Charles Messier. Descoberta al 1845 Va ser la primera galàxia de la qual es va poder observar la seva estructura. Es troba a 13 milions d’anys llum.

Les galàxies Galàxia Barret, M104 Té braços en espiral, marcats per pistes de pols, estretament enrotllats entorn del seu nucli d’estels. Es troba a uns 40 milions d’anys llum de distància.

Galàxia espiral NGC 891. S’aprecia molt bé la pols còsmica. Les galàxies Galàxia espiral NGC 891. S’aprecia molt bé la pols còsmica.

Les galàxies Galàxia NGC 3370. Es troba a uns 100 milions d’anys llum. La fotografia s’ha obtingut amb el Telescopi Espacial Hubble.

Col·lisió de galàxies Dos galàxies poden col·lisionar. La galàxia més gran absorbeix la més petita gràcies a la seva força gravitatòria. Un impacte directe pot enviar a les estrelles de la galàxia disparades cap a l’espai, desfent la galàxia.

Les nebuloses Nebulosa: Acumulació de gasos incandescents i pols còsmica. Algunes nebuloses són el bressol de noves estrelles. Els gasos es van agrupant a causa de l’atracció gravitatòria, concentrant la seva massa i escalfant-se fins que comencen les reaccions nuclears i l’estel comença a brillar. Estel en formació

La nebulosa NGC 604 Aquesta nebulosa conté més de 200 estrelles. Els estels de NGC 604 són molt joves, ja que s’han format fa tres milions d’anys. La major part de les estrelles més grans i calents formen un cúmul a l’interior d’una cavitat pròxima al centre de la nebulosa. La radiació ultraviolada que flueix des d’aquests llocs, fa brillar el gas.

La nebulosa del Cigne Es troba a 5.500 anys llum de la Terra. Està formada per hidrogen molt calent a més de petites quantitats d’altres elements, com l’oxigen i el sofre. Al seu interior s’estan formant noves estrelles. La radiació ultraviolada emesa per les noves estrelles dóna forma i il·lumina dissenys ondulats en el gas. Aquestes joves estrelles estan situades fora del camp de la imatge, dalt a l’esquerra. Els colors representen els diversos gasos, vermell pel sofre, verd l’ hidrogen i blau pel oxigen.

Nebulosa Pèl de Guineu Estrella S Mon Aquesta nebulosa rep el seu nom pel seu color i textura. Es localitza a 2500 anys llum

Nebulosa Trifida Aquesta nebulosa és una regió de formació de nous estels. La seva brillantor és conseqüència d’un gran estel que es troba pròxim al seu centre. Té una edat de només 300000 anys. Es troba a uns 5000 anys llum de distància. La part fotografiada fa uns 20 anys llum.

Els estels Estel: Cos esfèric i lluminós, a l’interior del qual es produeixen reaccions nuclears que provoquen l’emissió d’una gran quantitat d’energia a l’espai exterior. Composició: Gasos a temperatura molt elevada (hidrogen i heli). Tenen colors diferents segons la temperatura de la seva superfície: blaus (els més calents), blancs, grocs i vermells (els més freds). Els estels tenen mides i brillantor diferents.

Els estels blaus: Els més calents La fotografia mostra una regió del Sud de la Via Làctia. Es poden veure estels blaus, núvols foscos de pols i gas hidrogen brillant de color vermell. Es troba a uns 4000 anys llum de la Terra.

L’ evolució d’un estel mitjà. I Un estel de dimensió mitjana (ex: el Sol) té un temps de vida d’uns 10000 milions d’anys. Quan comença a esgotar el seu combustible nuclear, es va expandint, augmentant la seva brillantor i es converteix en …. Un gegant vermell !!!!

L’evolució dels estels Il·lustració d’un gegant vermell absorbint un planeta pròxim

L’evolució d’un estel mitjà. II Quan l’estel esgota tot el seu combustible, el gegant vermell es contrau i es converteix en un nan blanc. Finalment, l’estel acaba sent un cos fred i mort, un nan negre. La fotografia ens mostra un nan blanc.

L’evolució d’un estel gran. I Els estels molt grans (com a mínim 5 vegades la massa del Sol) viuen menys temps, ja que cremen el seu combustible molt més ràpid. En esgotar-se el seu combustible, originen un supergegant vermell !!!!

L’evolució d’un estel gran. II Supergegant vermell V838 Monocerotis. Es troba uns 20000 anys llum de distància. Quan va explotar va superar en 600000 vegades la lluminositat del nostre Sol, convertint-se en una dels estels més brillants de la Via Làctia. Les imatges del telescopi Hubble mostren les turbulències en forma d’anells que la seva explosió va causar en les gasos i la pols pròxima.

L’evolució d’un estel gran. II El supergegant vermell acaba la seva vida amb una explosió enorme i instantània… La supernova !!!!! Al esclatar, emet al seu voltant, a gran velocitat, la major part de la seva massa en forma de gas i de pols.

Les supernoves Les supernoves són esdeveniments poc comuns. Acostumen a donar-se a una galàxia cada 200 anys. La fotografia del Telescopi espacial Hubble mostra les restes de la supernova M1 (NGC 1952)

L’evolució d’un estel gran. III Durant l’explosió, una supernova brilla més que totes les estrelles d’una galàxia. Després, l’estel pot quedar destruït o convertir-se en un nan blanc. La fotografia mostra la supernova 1987 A, situada al Petit Núvol de Magallanes i que va ser visible de dia a l’hemisferi sud l’any 1987. Supernova 1987a

El destí d’un estel gegantí. Si l’estel és molt massiu, de 15 a 20 vegades la massa del Sol, després de convertir-se en una supernova, el seu nucli es col·lapsa i origina un objecte tan dens que ni tan sols la llum pot escapar del seu interior, és totalment invisible, és un Forat negre !!!!!!!

El Sol El Sol és un estel de tamany mig, groc ataronjat que es troba, aproximadament, a la meitat de la seva vida. És un esfera gasosa enorme formada per hidrogen i heli. El seu diàmetre fa més de 100 vegades el de la Terra i la seva massa és 330000 vegades més gran que la de la Terra.

El Sol: Les seves dimensions Muntatge que il·lustra les diferències de grandària entre el Sol i els planetes del sistema solar. Júpiter, el planeta més gran, és 10 vegades més petit que el Sol.

El Sol El Sol gira sobre si mateix en el sentit contrari al de les busques del rellotge. Es desplaça a uns 220 Km/s. Necessita 225 milions d’anys per donar una volta al centre de la galàxia.

El Sol La temperatura a la superfície és de 5500ºC. A l’interior arriba als 15000000ºC. Les reaccions nuclears al seu interior alliberen una gran quantitat d’energia. Aquesta energia arriba a la Terra en forma de llum i calor i permet que hi hagi vida. Amb l’energia que emet el Sol en un segon, es podrien suplir les necessitats energètiques de la Terra durant 1 milió d’anys !!! Aquesta imatge permet apreciar la cromosfera solar.

Les protuberàncies solars Les protuberàncies són unes espícules de gas fines de més de 10000 Km d’alçada (equivalents al diàmetre de la Terra!!). Es formen a la cromosfera solar, una part de l’atmosfera solar. Emeten a l’espai partícules que en arribar a la Terra causen les aurores boreals quan ensopeguen amb el camp magnètic terrestre.

Les protuberàncies solars Les protuberàncies solars són gegantines flamarades de gas que poden arribar fins als 200000 Km de longitud!!!! (més grans que el diàmetre de Júpiter)

Les aurores boreals: Un regal del Sol