¡El Universo! Gracias a la Astronomía, la Astrofísica y otras disciplinas y estudios relacionados, estamos conociendo cada día lo que en realidad es nuestro Universo que, nos tiene deparadas muchas, muchas sorpresas y maravillas que ni podemos imaginar. ¡Son tantas las cosas que aún tenemos que aprender de éste Universo Inmenso!

                         Las primeras estrellas aparecieron después de cientos de millones de años

El Telescopio James Webb capta una impresionante imagen de una estrella recién nacida que lanza chorros gigantes. Pie de foto, A la velocidad de la luz, tomaría aproximadamente 1,6 años recorrer la longitud de los chorros de HH212.4

Al principio, cuando el universo era simétrico, sólo existía una sola fuerza que unificaba a todas las que ahora conocemos, la gravedad, las fuerzas electromagnéticas y las nucleares débil y fuerte, todas emergían de aquel plasma opaco de alta energía que lo inundaba todo. Más tarde, cuando el universo comenzó a enfriarse, se hizo transparente y apareció la luz, las fuerzas se separaron en las cuatro conocidas, emergieron los primeros quarks para unirse y formar protones y neutrones, los primeros núcleos aparecieron para atraer a los electrones que formaron aquellos primeros átomos.

Los astrónomos del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, han capturado dos grupos completos de estrellas masivas que pueden estar en las primeras etapas de su fusión.

Los racimos se encuentran a 170.000 años luz de distancia de la Gran Nube de Magallanes, una pequeña galaxia satélite de nuestra Vía Láctea.

Si la Gravedad es repulsiva y la expansión se acelera, esto hará, mientras dure, que la expansión se acerque cada vez más a la divisoria crítica, es decir, el “omega negro” como lo llaman los astrónomos en relación a la cantidad de materia que hay en nuestro Universo y de la que depende si es un Universo plano, abierto o cerrado.

En esos modelos, la geometría espacial depende de la energía y el contenido de masa en todo el universo, y más precisamente, de su densidad promedio o “densidad crítica” definida por el parámetro “Ω” (Omega).

Con soluciones clave como las ecuaciones de Friedmann, que explican una homogénea expansión del espacio, se puede hacer el cálculo sobre la posible densidad del universo; el cual viene en tres formas posibles; abierto, cerrado o plano; y para ejemplificar estas formas podemos representarlas en una imagen de dos dimensiones y reflejar su efecto en un triángulo.

Ecuación de campo de Einstein de la Relatividad General. Las ecuaciones de Einstein tienen implicaciones sobre cómo la masa y la energía interactúan y afectan el espacio a su alrededor, lo que trajo preguntas interesantes. Si la masa y la energía pueden cambiar la forma del espacio (Esto debido a su efecto en el espacio-tiempo); entonces, a gran escala, ¿la totalidad de masa y energía en el universo influirán su forma?

Podemos concretar con de manera muy exacta y resultados muy fiables los últimos resultados de los datos enviados por WMAP. Estos resultados muestran un espectro de fluctuaciones gaussiano y (aproximadamente) invariante frente a la escala que coincide con las predicciones de los modelos inflacionarios más generales.

Hemos hecho el reparto sin saber, a ciencia cierta, si la materia y la energía oscura existen

El Universo estaría compuesto por un 4 por ciento de materia bariónica, un 23 por ciento de “materia oscura” y un 73 por ciento de energía oscura. Sólo falta por confirmar el “pequeño” detalle de que, la “materia oscura” existe realmente. (¿)

La expansión del Universo, su velocidad, no se corresponde con la cantidad de materia que vemos, y, un buen día, alguien tuvo la ocurrencia de idear esa “materia oscura” que no podemos ver y que es la causante de la aceleración del Universo, y, como no podía ser de otra maneta, todos los astrónomos y cosmólogos, que no podían contestar a la pregunta de por qué se aceleraba el Universo de esa manera, se agarraron a la “dichosa y salvadora” materia oscura que les solucionó el problema.  ¡Por el momento!

Simulaciones por ordenador ha ido facilitando el conocimiento necesario para saber cuando y cómo nacieron aquellas primeras estrellas en nuestro joven Universo. Para que comenzaran a brillar aquellos primeros astros hicieron falta el paso de algunos millones de años.

Sobre unos doscientos millones de años más tarde, se formaron las primeras estrellas y galaxias. Con el paso del tiempo, las estrellas sintetizaron los elementos pesados de nuestros cuerpos, fabricados en supernovas que estallaron, incluso antes de que se formase el Sol. Podemos decir, sin temor a equivocarnos, que una supernova anónima explotó hace miles de millones de años y sembró la nube de gas que dio lugar a nuestro sistema solar, poniendo allí los materiales complejos y necesarios para que algunos miles de millones de años más tarde, tras la evolución, apareciéramos nosotros.

Cuando esas primeras estrellas agotaron el combustible nuclear de fusión, tras unos pocos millones de años, explosionaron y se convirtieron en enormes Agujeros Negros como en de la imagen de arriba que es uno de los agujeros negros más grandes y masivos descubierto en la Historia de la Astronomía por un equipo de Astrónomos que le han calculado una masa de 17.000 millones de soles, está ubicado en el corazón de una galaxia muy distante como indica una Nota de Le Monde que publicó la noticia.

Lo que hemos llegado a descubrir en nuestro Universo es mucho más de lo que podíamos imaginar. Las sorprendentes imágenes y los sucesos que la producen mediante complejos mecanismos que, tras muchas observaciones, simulaciones, Modelos y estudios hemos llegado a comprender, nos habla de un Universo dinámico y eternamente cambiante en el que, cualquier cosa que podamos imaginar… ¡Podría ser posible!

Emilio Silvera v.

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¿Dónde estabas tú cuando yo puse los cimientos de la Tierra? Dilo si tienes entendimiento.

Claro que a esta pregunta, lo único que podríamos contestar sería: ¿Quién sabe realmente? La especulación sobre el origen del universo es una vieja actividad humana que está sin resolver, ya que, pretendemos creer algo que no sabemos si llegó a ocurrir, aunque incluso podría ser, que el universo esté aquí desde siempre. Y, si llegó como algo nuevo, tampoco sabemos, a ciencia cierta, cómo y de dónde lo hizo. Pero, nosotros, los humanos, no dejamos de especular con esta cuestión de compleja resolución y dejamos volar nuestra imaginación en forma de conjeturas y teorías que, no siempre son el fiel reflejo de lo que pudo pasar   y que, de momento, permanece en el más profundo anonimato.

Siempre hemos estado frente al dilema de si dejarle a la metafísica o a la religión y no a la Ciencia lo de las condiciones iniciales que caracterizan el cómo comenzó el Universo. Aquí algunas explicaciones de lo que creemos saber.

De todas las maneras y para los diferentes supuestos, siempre tendremos que contar con el Tiempo. La componente real del inicio se desvanece en la gran explosión, la componente imaginaria es la que sigue viva y resuelve el problema de la singularidad. Enseguida con procedimientos normales de la mecánica cuántica se llega a la función del Onda del Universo.

El supuesto para las condiciones iniciales del Universo son problemáticas y afirmar, lo que se dice afirmar… ¡No puede afirmar nada! Para que ello fuera posible, sería necesario que antes pudiéramos confirmar.

Un día, lejano aún en el futuro por venir, Andrómeda y la Vía Láctea se fundirán en un abrazo eterno

                           ¿Qué será de nosotros entonces? Bueno, probablemente ya no estemos aquí

Claro que, la Humanidad y el Universo están tan juntos, tan conectados que, sería imposible que no hablaran de él, y, sobre todo, que no trataran de saber su comienzo (si es que lo hubo) y, hurgar en su dinámica para poder entender nuestra presencia aquí junto con las estrellas de las que procedemos y de las galaxias que son las villas del Universo que alojan a cientos de millones de mundos, ¿algunos habitados? que, como la Tierra, tienen otras criaturas que también, ellas se preguntan por el principio y el final para poder conocer sus destinos.

                                                        Fantásticas estructuras por todas partes

Algunos nos dicen que el Universo surgió de la “Nada” y, está claro que la Nada no puede existir y, si surgió es porque había, con lo cual, la Nada queda invalidada. Pero, si hubo un suceso de creación, ¿Que duda nos puede caber de que tuvo que haber una causa? Lo cierto es que, en las distintas teorías de la “creación” del universo, existen muchas reservas.

No obstante tales reservas, unos pocos científicos trataron de investigar la cuestión de cómo pudo haberse originado el universo, aunque admitiendo que sus esfuerzos quizás eran “prematuros”, como dijo Weinberg con suavidad. En el mejor de los casos, contemplado con una mirada alentadora, el trabajo realizado hasta el momento, parece haber encendido una lámpara en la antesala de la génesis. Lo que allí quedó iluminado era muy extraño, pero era, en todo caso, estimulante. No cabía descubir algo familiar en las mismas fuentes de la creación.

“La nebulosa del Águila es parte del objeto astronómico catalogado como M16, es decir el objeto 16 del catálogo de Messier. M16 está conformado por la nebulosa y un cúmulo estelar abierto asociado con ella, catalogado como NGC 6611, y cuyas estrellas se aprecian en las distintas imágenes de M16. Se encuentra en la constelación Serpens (la serpiente). En una parte de la nebulosa están los “pilares de la creación”, que forman una de las imágenes más populares de las obtenidas por el telescopio espacial Hubble. La nebulosa brillante de emisión (región HII) que abarca toda la zona está catalogada como IC 4703. Todo el complejo se encuentra a 7000 años luz.”

Hemos podido contemplar como en la Nebulosa del Águila nacen nuevas estrellas masivas. Sin embargo, no hemos llegado a poder saber, con certeza como surgió el Universo entero y de dónde y porqué lo hizo para conformar un vasto espacio-tiempo lleno de materia que evolucionaría hasta poder conformar las estrellas y los mundos en enormes galaxias, y, en esos mundos, pudieron surgir criaturas que, conscientes de SER, llegaron desde un nivel animal rudimentario, hasta los más sofisticados pensamientos que les hicieron preguntarse: ¿Quiénes somos, de dónde venimos, hacia dónde vamos? Y, esas preguntas, realizadas 14.000 millones de años después del comienzo del tiempo, y  junto a la pregunta del origen del Universo, todavía, no han podido ser contestadas. Nuestro intelecto evoluciona pero, sus límites son patentes.

Una estrella que se forma en la Nebulosa comienza siendo protoestrellas y, cuando entra en la secuencia principal, brilla durante miles de millones de años durante los cuales crea nuevos elementos a partir del más sencillo, el Hidrógeno. Los cambios de fase que se producen por fusión en el horno nuclear de las estrellas, son los que han permitido que existieran los materiales necesarios para la química de la vida que, al menos hasta donde sabemos, no apareció en nuestro planeta Tierra, hasta hace unos 4.o0o millones de años, y, desde entonces, ha estado evolucionando para que ahora, nosotros, podamos preguntas, por el origen del universo.

Sinopsis de GENESIS: EL ORIGEN DEL UNIVERSO, DE LA VIDA Y DEL HOMBRE

Los científicos han imaginado y han puesto sobre la mesa para su estudio, dos hipótesis, la llamada génesis del vacío, y la otra, génesis cuántica y ambas, parecían indicar mejor lo que el futuro cercano podía deparar al conocimiento humano sobre el origen del Universo.

La Génesis de vacío: El problema central de la cosmología es explicar como algo surge de la nada. Por “algo” entendemos la totalidad de la materia y la energía, el espacio y el tiempo: el universo que habitamos. Pero la cuestión de lo que significa NADA es más sitíl. En la ciencia clásica, “nada” era un vacío, el espacio vacío que hay entre dos partículas de materia. Pero esta concepsión siempre planteaba problemas, como lo atestigua la prolongada indagación sobre si el espacio estaba lleno de éter, y en todo caso no sobrevivió al advenimiento de la física cuántica.

El vacío cuántico nunca es realmente vacío, sino que resoba de partículas “virtuales”. Las partículas virtuales pueden ser concebidas como la posibilidad esbozada por el principio de indeterminación de Heisenberg de que una partícula “real” llegue en un tiempo determinado a un lugar determinado. Como las siluetas que salen de pronto en un campo de tiro policial, representan no sólo lo que es sino también lo que podría ser. Desde el punto de vista de la física cuántica, toda partícula “real” está rodeada por una corona de partículas y antipartículas virtuales que borbotean del vacío, interaccionan unas con otras y luego desaparecen.

Las ondas fluctúan de forma aleatoria e impredecible, con energía positiva momentáneamente aquí, energía negativa momentáneamente allí, y energía cero en promedio. El aspecto de partícula está incorporado en el concepto de partículas virtuales, es decir, partículas que pueden nacer en pares (dos partículas a un tiempo), viviendo temporalmente de la energía fluctuacional tomada prestada de regiones “vecinas” del espacio, y que luego se aniquilan y desaparecen, devolviendo la energía a esas regiones “vecinas”. Si hablamos de fluctuaciones electromagnéticas del vacío, las partículas virtuales son fotones virtuales; en el caso de fluctuaciones de la gravedad en el vacío, son gravitones virtuales.

Claro que, en realidad, sabemos poco de esas regiones vecinas de las que tales fluctuaciones toman la energía. ¿Qué es lo que hay allí? ¿Está en esa región la tan buscada partícula de Higgs? Sabemos que las fluctuaciones de vacío son, para las ondas electromagnéticas y gravitatorias, lo que los movimientos de degeneración claustrofóbicos son para los electrones. Si confinamos un electrón a una pequeña región del espacio, entonces, por mucho que uno trate de frenarlo y detenerlo, el electrón está obligado por las leyes de la mecánica cuántica a continuar moviéndose aleatoriamente, de forma impredecible. Este movimiento de degeneración claustrofóbico que produce la presión mediante la que una estrella enana blanca se mantiene contra su propia compresión gravitatoria o, en el mismo caso, la degeneración de neutrones mantiene estable a la estrella de neutrones, que obligada por la fuerza que se genera de la degeneración de los neutrones, es posible frenar la enorme fuerza de gravedad que está comprimiendo la estrella.

Una cosa sí sabemos, las reglas que gobiernan la existencia de las partículas virtuales se hallan establecidas por el principio de incertidumbre y la ley de conservación de la materia y de la energía.

En un nuevo estudio, un grupo de físicos ha propuesto que la gravedad podría disparar un efecto desbocado en las fluctuaciones cuánticas, provocando que crezcan tanto que la densidad de energía del vacío del campo cuántico podría predominar sobre la densidad de energía clásica. Este efecto de predominancia del vacío, el cual surge bajo ciertas condiciones específicas pero razonables, contrasta con la ampliamente sostenida creencia de que la influencia de la gravedad sobre los fenómenos cuánticos debería ser pequeña y subdominante.

Claro que, hablar aquí del vacío en relación al surgir del universo, está directamente asentado en la creencia de algunos postulados que dicen ser posible que, el universo, surgiera de una Fluctuación de vacío producida en otro universo paralelo y, desde entonces, funciona de manera autónoma como un nuevo universo de los muchos que son en el más complejo Multiverso.

Inmediatamente después de que la llamada espuma cuántica del espacio-tiempo permitiera la creación de nuestro Universo, apareció una inmensa fuerza de repulsión gravitatoria que fue la responsable de la explosiva expansión del Universo primigenio (inflación(*)).Las fluctuaciones cuánticas del vacío, que normalmente se manifiestan sólo a escalas microscópicas, en el Universo inflacionario en expansión exponencial aumentaron rápidamente su longitud y amplitud para convertirse en fluctuaciones significativas a nivel cosmológico.

En el Modelo corriente del Big Bang que actualmente prevalece y que, de momento, todos hemos aceptado al ser el que más se acerca a las observaciones realizadas, el universo surgió a partir de una singularidad, es decir, un punto de infinita densidad y de inmensa energía que, explosionó y se expansionó para crear la materia, el espacio y el tiempo que, estarían gobernados por las cuatro leyes fundamentales de la naturaleza:

Fuerzas nucleares débil y fuerte, el electromagnetismo y la Gravedad. Todas ellas, estarían apoyadas por una serie de números que llamamos las constantes universales y que hacen posible que nuestro universo, sea tal como lo podemos contemplar. Sin embargo, existen algunas dudas de que, realmente, fuera esa la causa del nacimiento del Universo y, algunos postulan otras causas como transiciones de fase en un universo anterior y otras, que siendo más peregrinas, no podemos descartar.

Nosotros, estamos confinados en el planeta Tierra que es un mundo suficientemente preparado para acoger nuestras necesidades físicas, pero, de ninguna manera podrá nunca satisfacer nuestras otras necesidades de la Mente y del intelecto que produce imaginación y pensamientos y que, sin que nada la pueda frenar, cual rayo de luz eyectado desde una estrella masiva refulgente, nuestros pensamientos vuelan también, hacia el espacio infinito y con ellos, damos rienda suelta a nuestra más firme creencia de que, nuestros orígenes están en las estrellas y hacia las estrellas queremos ir, allí, amigos míos, está nuestro destino.

El Universo es grande, inmenso, casi infinito pero, ¿y nosotros? Bueno, al ser una parte de él, al ser una creación de la Naturaleza, estamos formando parte de esta inmensidad y, precisamente, nos ha tocado desempeñar el papel de la parte que piensa, ¿tendrá eso algún significado?

Yo, no lo sé… Pero… ¿¡Quién sabe realmente!?

Emilio Silvera V.