martes, 4 de septiembre de 2012

El helio primitivo y la teoria del big bang

¿De donde venimos?¿Cómo se origino el universo? Los seres humanos se han hecho estas preguntas desde que fueron capaces de razonar. Las investigaciones que se han realizado para responder estas interrogantes son un ejemplo del método científico.
En los años 40, el físico George Gamow, de nacionalidad ruso-americana, estableció la hipótesis de que nuestro universo se origino en una explosión gigantesca denominada Big Bang ocurrida hace miles de millones de años. En sus primeros instantes, el universo ocupaba un pequeñísimo volumen y su temperatura era tan alta que no la podríamos ni imaginar. Esta abrasadora bola de fuego de radiación mezclada con partículas microscópicas de materia poco a poco se enfrió lo suficiente para que se formaran los átomos. Por influencia de la gravedad, esos átomos se juntaron en cúmulos para formar miles de millones de galaxias, incluyendo la propia galaxia, denominada Vía Láctea.
La idea de Gamow es muy interesante y provocativa y se ha sometido a numerosas pruebas experimentales. Primero, las mediciones mostraron que el universo esta en expansión, es decir, las galaxias se alejan unas de otras a velocidades enormes. Este hecho es consistente con el nacimiento explosivo del universo. Al imaginar la expansión en retroceso, como una película que se regresa, los astrónomos han deducido que el universo nació aproximadamente quince mil millones de años. La segunda observación que apoya la hipótesis de Gamow es la detección de radiación cósmica de fondo. Durante miles de millones de años el universo incandescente se ha enfriado a no mas de 3º Kelvin (-270º C).
A esta temperatura, la mayor parte de la energía esta en la región de la radiación de microondas. Como el Big Bang pudiera haber ocurrido simultáneamente a la formación del pequeñísimo volumen del universo, la radiación generada pudiera haber llenado todo el universo. Por lo tanto, la radiación debería ser la misma en cualquier dirección que se observe. En efecto, las señales de microondas registradas por los astrónomos son independientes de la dirección.
La tercera pieza de evidencia que apoya la hipótesis de Gamow es el descubrimiento del helio primitivo. Los científicos creen que el helio y el hidrógeno (los elementos mas ligeros) fueron los primeros elementos formados en las etapas iniciales de la evolución cósmica. (Se piensa que los elementos mas pesados, como el carbono, nitrógeno y oxigeno se tuvieron que haber originado después a través de reacciones nucleares que incluyeron al hidrógeno y al helio en el centro de las estrellas.) De ser así, se hubiera dispersado un gas difuso de hidrógeno y de helio a través de todo el universo naciente mucho antes de que se formaran las galaxias. En 1995, los astrónomos analizaron la luz ultravioleta de un lejano quasar (una poderosa fuente de luz y de señales de radio que se supone es una galaxia que hizo una explosión en las orillas del universo) y encontraron que una parte de la luz era absorbida por los átomos de helio en su camino a la tierra. Como este quasar particular esta a mas de diez mil millones de años luz, la luz que logra llegar a la tierra revela eventos que ocurrieron hace diez mil millones de años.
¿Por qué no se detecto al hidrógeno en virtud de que es mas abundante? Un átomo de hidrógeno solo tiene solo tiene un electrón, el cual es arrancado por la luz de u quasar en un proceso conocido como ionización, y los átomos ionizados de hidrógeno no pueden absorber nada de luz del quasar. Por otro lado, el átomo de helio tiene dos electrones. La radiación puede quitarle un electrón, pero no siempre los dos. Los átomos ionizados de helio aun pueden absorber la luz, por lo cual es posible detectarlos.
Los defensores de la explicación de Gamow recibieron con regocijo la detección del helio en los extremos del universo. Como un reconocimiento a toda la evidencia acumulada, los científicos en la actualidad se refieren a la hipótesis de Gamow como la teoría del Big Bang. 



fuente:
http://usuarios.multimania.es/webscience/Curiosidades/Archivos/he_bigbang.html

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