sábado, 20 de febrero de 2010

Desde el big bang 5

Durante los siguientes 100 millones de años el Universo multiplicó su volumen por 50, pero esas regiones más densas sólo lo hicieron por 40, consiguiendo una densidad de materia que duplicaba  la densidad media de todo el Universo.
Fue entonces cuando la gravedad






se manifestó en todo su esplendor y estas regiones frenaron su crecimiento, aunque se siguieron expandiendo hasta doblar su tamaño durante 200 millones de años. Estas regiones fueron el germen de las galaxias, nubes de gas






con una masa equivalente a varios miles de millones de soles, que empezaron a colapsar, es decir, a contraerse.






Pero, afortunadamente, la densidad de estas nubes no era uniforme. De haberlo sido, todos los átomos de la nube hubieran convergido en el mismo punto, invirtiéndose el proceso antes descrito de expansión y enfriamiento, terminando todo en la misma “sopa” de partículas y radiación.
Estas sutiles diferencias de densidad conseguirían que las capas interiores de la nube se comprimieran antes, a lo que habría que añadir que las partículas no se moverían en línea recta, sino que lo harían en órbitas alargadas, pues a la bajísima temperatura (algo mayor del cero absoluto), los movimientos de las partículas son erráticos y azarosos.
Dicho de forma tan simple puede parecer que estas nubes de gas eran densas y compactas (imaginemos una nube de contaminación en el horizonte),






pero eso no era así. Se calcula que en aquellos momentos la densidad de la materia en estas regiones era de 1 átomo por 10 cm. Cúbicos. La distancia que separaba a dos átomos entre sí equivalía a 100 millones de veces el tamaño de los mismos.
Pese a las dificultades evidentes, unos átomos chocaban con otros (interactuaban), disipando la energía resultante de los choques en luz, otra afortunada casualidad, porque de otra forma  la gravedad hubiese detenido la expansión de la nube, pero no hubiera permitido la formación de estructuras como las estrellas o los planetas. Esta “fuga” de energía en forma de luz permitió que el gas (hidrógeno y helio) se condensara sin calentarse. Si se hubiera calentado, la presión del gas hubiera vencido a la gravedad y no hubiera habido estructuras.
Pero antes de continuar con la compresión de la materia para formar estrellas y planetas, había que superar otro obstáculo: la presencia de campos magnéticos, generados por el movimiento de partículas con carga eléctrica.


 


De momento no se conoce muy bien el origen de los campos magnéticos a escala galáctica, pero, al parecer, jugaron un importante papel en el momento en el que la materia se adensaba , pues las partículas con carga eléctrica se ven atraídas por el campo magnético y se resisten a la gravedad.
Resumiendo, cuando la nube de gas se “concentra” tiene que superar dos importantes obstáculos:
1- La presión del gas derivada del incremento de temperatura debido al aumento de las interacciones entre partículas, aunque parte de esa energía se disipa en forma de fotones (luz) producidos en los choques, permitiendo que la temperatura no suba excesivamente.
2- La atracción de los campos magnéticos sobre las partículas con carga eléctrica.

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