cosmologia

Historia reciente de la cosmología

1. El big bang y pruebas en su favor
2.La geometría del universo en el que vivimos
3.Problemas y algunas soluciones de la cosmología
4.Modelos cosmológicos de la formación de galaxias.

“Escalera” de distancias
•

Paralaje
– Vecindad del sol (~ 1% del diámetro de la Vía Láctea)

Se intenta encontrar “candelas estándar”
•
•
•

Cepheides
– Galaxias cercanasRelación de Tully-Fisher
– Correlación empírica entre anchura de la línea de HI y la luminosidad
Supernovas tipo I
– Relación entre máxima luminosidad y tiempo característico de
desvanecimiento

Primera indicación que el
universo no era estático:

La ley de Hubble (1929):
Cuanto más lejos está una
galaxias, más alta es su
velocidad de recesión

La ley de Hubble demuestra:
o La expansión del universoo “Nebulosas espirales” eran galaxias
independientes de la Vía Láctea (“Islas
universos”)

Ley de Hubble (1929)

Relación entre la velocidad de recensión con respecto a nosotros y la
distancia

 Expansión del universo

Constante de Hubble
Valor actual de la constante de Hubble:
• Hubble (1926): 500 km s-1 Mpc-1
• Sandage (1956): 75 km s-1 Mpc-1
• Desde entonces: 50-100 km s-1 Mpc-1
• Valordesde 2003 (determinado con el satélite WMAP midiendo el la
radiación de fondo cósmico de microondas) : 65-75 km s-1 Mpc-1
 difícil a medirlo con exactitud

Ley de Hubble
•
•
•

Universo está en expansión
En el pasado era más pequeño
Tiene que haber tenido un comienzo

 Big Bang
Estamos nosotros un sitio privilegiado? No. Es igual para todos los sitios
Velocidad proporcional a distancia para todaslas galaxias
Universo está en expansión (no galaxias
dentro del universo)

Teorías del Universo
• Einstein (1917): Notó que con su teoría de relatividad general se
podía encontrar solución con potencial de contracción o
expansión. El creía en universo estático
– modificó sus ecuaciones con una constante cosmológica
– más tarde decía: tontería mas grande de mi vida
– se olvidó hasta hace poco

•Lemaitre (1931): Universo empezó en gran explosión
•
•

George Gamov, Ralph Alpher, Robert Herman (1948) proponen modelo
más elaborado en la misma línea  base del modelo estándar de hoy día
Fred Hoyle (1948):
– Inventó el nombre BIG BANG como algo despectivo
– Defendió la teoría del Steady State:
•
•
•
•

Se crea constantemente nuevo espacio entre galaxias
Este espacio se llena de nuevas galaxias puede explicar expansión de galaxias sin que universo cambia
En contra de esta teoría (entre otras):
– nuevas galaxias tendrían que ser jóvenes pero no lo vemos
– Radiogalaxias/cuasares a gran distancias  universo tiene evolución

Historia del
universo

Núcleo síntesis primordial

Universo dominado
por materia

Época de recombinación:
Recombinación de electrones y
protones, desacoplamiento defotones, formación de
estructuras pregalácticas

El universo en un año
1 Enero 0h00: Big Bang
1 En. 2h30m: Época de recombinación
Abril:
Se forma la Vía Láctea
Junio:
Se forma el Sol y la Tierra
Diciembre: Oxígeno en nuestra atmósfera
19 Dic.:
Peces
21 Dic.:
Plantas, insectos, anfibios
25 Dic.:
Dinosaurios
30 Dic.:
Mamíferos
31 Dic. 23 horas: Aparece el hombre
Nosotros reflejamos sobre el origendel universo: Últimos dos décimas de
segundos.

Observaciones apoyando el Big Bang

1.

Ley de Hubble  Expansión del universo
(si no se interpreta corrimiento al rojo de otra forma)

2.
3.

Radiación de fondo de microondas
Abundancia de He (y algunos otros elementos ligeros)

Detección del fondo de cósmico de
microondas
1964: Un grupo de astrónomos en la Universidad de
Princeton construyo unaantena para medir el fondo
de microondas cósmico
1965: Arno Penzias y Robert Wilson de la compañía
Bell Telephone Laboratories (como Jansky) buscan
fuentes de interferencia (como Jansky…) en un
reflector.
Eliminan todo, pero se queda un ruido….
… el fondo cósmico de microondas.
Recibieron en 1978 el premio Nobel para su
descubrimiento
Eso fue un fuerte apoyo para la teoría del Big bang.

¿Que es...