La Evolución de Todo
Ya sea que aceptes la evolución como un hecho o no, creo que puedes, al menos, estar de acuerdo conmigo cuando digo que casi todo se desarrolla de alguna manera o algo con el tiempo. Es solo una parte inevitable de la vida. Tú, como persona, pasas de un niño a un adolescente, a un adulto. Tu mente también se desarrolla durante este tiempo.
Lo mismo sucede con otras criaturas vivientes e incluso con los objetos no vivientes, como las rocas, que son moldeadas con el tiempo por las fuerzas de la naturaleza. Por tanto, la naturaleza también evoluciona de cierta forma. Y la naturaleza del universo es tal que pasó por varias etapas de evolución, por así decirlo, durante su vida.
Estas etapas principales, la era de la radiación, la época de la recombinación y la reionización, se cubrirán ahora mismo.
La era de la radiación
Otra lección cubrió los primeros minutos del Big Bang y el proceso de nucleosíntesis. La nucleosíntesis es simplemente la formación de nuevos núcleos atómicos, que ocurrió justo después del Big Bang y mucho más tarde dentro de las estrellas.
De todos modos, después de la era de la nucleosíntesis temprana, la radiación dominó el universo. De hecho, la etapa del desarrollo del universo donde la energía radiante habría tenido una densidad mucho mayor que la de la materia se conoce como la Era de la Radiación . Durante la Era de la Radiación, el universo estaba realmente caliente. Demasiado caliente para que los átomos sean estables. Básicamente, si un protón y un electrón se combinaran para formar un átomo durante este tiempo, ese átomo sería destrozado casi de inmediato por un fotón realmente energético o debido a una colisión con otra partícula.
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Además, el gas en el universo era muy opaco durante esta era porque las altas temperaturas obligaron al gas a estar totalmente ionizado y, por lo tanto, los electrones del gas no estaban unidos a ningún núcleo.
Bueno, esos electrones libres son realmente buenos para absorber o dispersar radiación. Eso significa que la luz visible (una forma de radiación) no llegaría lejos de donde fue emitida en el universo primitivo, de ahí la opacidad.
Si pudieras volar a través del universo primitivo, sería como atravesar una niebla espesa pero brillante en la Tierra. Las partículas de agua en la niebla serían como los electrones libres del universo primitivo. Podrías tener los faros encendidos, haciéndolo bastante brillante inmediatamente a tu alrededor, pero a menos que alguien estuviera realmente cerca, no te verían debido a la dispersión de la luz.
Esta Era de Radiación duró desde el momento del Big Bang hasta aproximadamente cuando nuestro universo cumplió 50.000 años. Después de eso, la densidad de la radiación se volvió permanentemente menor que la de la materia ordinaria.
La época de la recombinación
Sin embargo, pasaron unos 400.000 años después del Big Bang para que la temperatura del universo descendiera lo suficiente como para que el universo se volviera transparente a la luz. He aquí cómo y por qué sucedió esto:
Primero, el universo se expandió lo suficiente como para esparcir los electrones libres lo suficientemente separados como para que la luz pudiera viajar más y más lejos sin dispersarse. Esto sería como diluir una niebla densa. Estoy seguro de que sabe que en una niebla fina, la luz de los faros puede viajar mucho más lejos.
En segundo lugar, a medida que la temperatura descendió en ese momento, la radiación y las colisiones ya no tenían suficiente energía para romper los átomos neutros que se habían formado a partir de la combinación de núcleos y electrones.
A diferencia del gas ionizado de antes, los átomos no pueden dispersar ni absorber radiación tan bien. Eso significa que cuando se formaron estos átomos neutros, la radiación electromagnética (incluida la luz) podría viajar por el espacio con mucha más libertad que nunca, haciendo que el universo sea básicamente transparente a la luz.
Me gusta pensar en este proceso como el siguiente ejemplo: imagina un estacionamiento lleno de autos, nuestros núcleos. Entre los coches hay mucha gente, nuestros electrones libres. Si intentara pasar por un lío tan abarrotado de autos y personas, es probable que lo empujen hacia atrás o lo desvíen (dispersen) en todos los sentidos. Pero si los electrones se combinaran con los núcleos para formar átomos, si la gente entrara en los coches, ahora habría mucho espacio vacío para que lo utilizaras para deslizarte por delante de todo el mundo sin ser desviado.
Esta etapa del desarrollo del universo se conoce como la época de la recombinación porque los electrones y los núcleos se combinaron para formar átomos estables. También se conoce como la época del desacoplamiento porque la luz finalmente se liberó de la materia durante este tiempo. La época de recombinación y desacoplamiento se puede resumir de la siguiente manera: el momento en que el universo se volvió transparente a la luz, lo que le permitió viajar grandes distancias.
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Toda la luz anterior a este período de tiempo se destruyó después de ser emitida. Esto significa que no podemos estudiar los primeros 400.000 años de nuestro universo utilizando radiación electromagnética. Sin embargo, casi toda la radiación que se emitió después de la época de desacoplamiento está disponible para su placer visual como radiación de fondo cósmico.
Edad oscura y reionización
Después de que ocurrió la recombinación, el universo continuó expandiéndose y enfriándose. Esto resultó en algo llamado la Edad Oscura del universo, un período en el que el resplandor del Big Bang cambió a longitudes de onda infrarrojas. Es decir, el universo se expandió en completa oscuridad a partir de entonces hasta que nacieron las primeras estrellas y galaxias y le dieron luz una vez más.
Esto me lleva al cuarto y último cambio importante, que viene después de la Edad Oscura, que comenzó unos 400 millones de años después del Big Bang. Se llama la era de la reionización , la etapa en el desarrollo del universo que marca el final de la Edad Oscura y el comienzo de la era de las estrellas y las galaxias.
Esta era lleva ese nombre porque las primeras estrellas que se formaron en nuestro universo habrían sido muy luminosas, muy masivas y de corta duración. Las primeras etapas de la formación de estrellas masivas habrían producido tanta luz ultravioleta que habrían ionizado una gran cantidad de gas neutro o reionizado la materia previamente neutral en el cosmos, de ahí el nombre, la era de reionización.
Resumen de la lección
Después de la nucleosíntesis temprana en los primeros minutos de nuestro universo, el universo entró en la era de la radiación. La era de la radiación es la etapa del desarrollo del universo donde la energía radiante habría tenido una densidad mucho mayor que la de la materia. Durante esta era, no se pudieron formar átomos estables y el universo era muy opaco.
A medida que el universo se expandió y se enfrió, se volvió más transparente y se pudieron formar átomos estables. Así, el universo entró en la época de la recombinación porque los electrones y los núcleos se combinaron para formar átomos estables. También se conoce como la época del desacoplamiento porque la luz finalmente se liberó de la materia durante este tiempo. La época de recombinación y desacoplamiento se puede resumir de la siguiente manera: el momento en que el universo se volvió transparente a la luz, lo que le permitió viajar grandes distancias.
A medida que el universo se enfrió y se expandió aún más, el resplandor visible del propio Big Bang se desvaneció en infrarrojos y el universo se expandió en la oscuridad. Esto resultó en algo llamado la Edad Oscura del universo, un período en el que el resplandor del Big Bang se transformó en longitudes de onda infrarrojas.
Luego, aproximadamente 400.000.000 de años después del Big Bang, el universo entró en la era de reionización , la etapa en el desarrollo del universo que marca el final de la Edad Oscura y el comienzo de la era de las estrellas y galaxias. Y así, hubo luz una vez más.
Los resultados del aprendizaje
Revise este video y establezca un objetivo para:
- Comprender que todo evoluciona y se desarrolla, incluido el universo.
- Caracterizar la era de la radiación
- Especificar los procesos que tuvieron lugar durante la época de recombinación.
- Discutir la Edad Oscura y la reionización
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