Historia dels models cosmològics

Història dels models cosmològics

Tots sabem que la terra tarda 365 dies, que aixó és un any, i en un dia o 24 hores fa una volta a si mateixa, aixó s'ha descobert amb la ciència, però no sempre s'ha cregut el sistema o forma que té l'univers o la nostra galaxia, ja que diferents cultures i religions de tot el món s'han inventat les seves formes de l'univers, un cas seria la cultura hindu on la terra estava subjectada per 4 elefants sobre una tortuga enorme que nedava per un mar de llet enrollada per una serp descomunal.
Ara us mostrarem diferents tipus o models que s'han fet durant tota la història de com era l'univers i sobretot la nostra galaxia.

Concepció aristotèlica:
En l'edat antiga el model més famós sobre l'univers va ser el d'Aristótil (era un filòsof grec del segle IVaC) que va ser important en el seu temps perquè era una perosna molt sabia. El seu model es divideix en 2 parts:

La regió terrestre és la terra que és el centre de l'univers, mentre que la regió celeste es componia d'esferes concèntriques transparents que envoltàven la regió terrestre. Cada esfera té un cos celeste i els seus costats tenen les estrelles en posició fixa. Aquests astres estan constituits per un cinquè element anomenat éter, els moviments d'aquest model són perfectes, és a dir, circulars i rodons.

Sistema geocèntric ptolemaic:
Aquest, és bastant semblant al d'Aristòteles, va ser creat per Claudi ptolomeu (segle II), va ser l' astrònom més famós de la antiguitat. En aquest model el sol gira al voltant de la terra de manera circular durant un dia,, cada dia fa la volta, també esmenta els moviments dels planetes mitjançant la composició dels moviments circulars.
Gràcies a Ptolomeu es van crear les primeres taules astronòmiques perquè en un futur es sapigués a quina distància estan les estrelles o quan passarà un eclipsi de sol o de lluna.

Sistema Heliocèntric
En aquet cas el sol és el centre de l'univers. El sistema va ser proposat per Aristarc de Samos però abans el va plantejar Aristòtil o també per Nicolau Copèrnic al segle XVI. Per basarse amb el seu model primer va observar que la brillantor de Venus i la de Mercuri eren diferents, aixó li va provocar el dubte de per què un tenia més llum que l'altre, per aixó va concluir que la distància entre la terra i el sol i altres cossos no era fixa, és a dir que era diferent.
Ell va plantejar que el sol no es movia i era immòbil en el centre de l'univers i la terra i els planetes giraven al voltant d'ell, en conclusió els cossos lluminosos com el sol o les estrelles eren fixes i sempre estaven en el seu lloc.

La fi del Geocentrisme Galileu:
Al segle XVII les comunitats científiques es van dividir amb 2, segons si eren geocentristes o heliocentristes, cada perosna pensava com ell o ella creia.Galileu (1564-1642) va aportar els arguments, proves, més ven dit, tot lo suficient perquè el sistema definitiu de model de l'univers fos helicèntric, ell va crear unes ulleres on va veure els cràters llunars i les taques solars, cosa que va demostrar que els cossos de l'univers eren immutables, va agafar una part de la teoria d' Aristotil perquè les estrelles estaven unes més llunyanes que altres.
Deprés l'any 1610 va descobrir els satèl·lits de Jupiter entre altres coses que van caure en l'oblit per culpa de l'Església que el va fer dimitir per difamador, heretge, ateu i tote mena de coses on podria haver acabat a la foguera.
Al final Newton (1643-1727) va continuar els treballs de Galileu i els va concloure.

Els astres al firmament

El firmament és la volta celeste sobre la qual aparentment estan situats els astres. La posició dels astres es descriu com si estiguessin col·locats a la superfície d'una esfera imaginària, la esfera celeste, al centre hi ha la Terra.

L'astronomia és la primera ciència exacta que observa les estrelles, els planetes, el Sol i la Lluna.

Coordenades celestes
Per determinar les posicions dels astres s'utilitza un sistema de coordenades celestes que consta dels elements següents:
-Eix celeste. Eix imaginari al voltant del qual sembla que giri l'esfera celestei coincideix amb l'eix de rotació de la Terra.
-Pols celestes. Punts en els quals l'eix celeste talla l'esfera. L'Estrella Polar és molt a prop del Pol Nord celeste.
-Equador celeste. Cercle màxim de l'esfera perpendicular a l'eix celeste; meridià d'un astre, cercle que passa pels pols celestes i per l'astre.
-Eclíptica. Trajectòria aparent que segueix el Sol sobre l'esfera celeste en el transcurs d'un any.
-Equinocci de primavera i de tardor. Punts de tall de l'eclíptica i l'equador celeste.

La posició d'un astre és determinada per dos angles:

-Ascensió recta. Angle mesurat sobre l'equador celeste i comprés entre l'equinocci de primavera i el meridià de l'astre. Equival a la longitud terrestre.

-Declinació. Angle mesurat sobre el meridià i comprés entre la posició de l'astre i l'equador. Equival a la latitud terrestre.

Les constel·lacions

Les constel·lacions són grups d'estrelles que representaven una figura determinada i que mantenen les seves posicions constants al llarg de milers d'anys. Es representen en mapes celestes. Les estrelles que les formen estan a distàncies molt allunyades, sense relació entre si.

L'observació de l'univers

Gràcies a les radiacions electromagnètiques podem obtenir informació dels astres, que emeten ones que s'ordenen segons l'energia: raigs gamma, X, ultraviolats, llum visible, raigs infrarojos i ones de ràdio.

Actualment utilitzem molts aparells que s'han anat desenvolupant al llarg de l'història, que detecten les radiacions; amb aquests ha augmentat la informació i s'han pogut estudiar fins i tot cossos foscos que no emten llum visible.

·La ullera de llarga vista astronòmica, utlitzada per primera vegada per Galileu, són lents amb un augment angular, es poden observar satèl·lits d'altres planetes, estrelles fosques i cossos celestes.

·Telescopis, Newton va utilitzar un amb mirall còncau per augmentar la visió; alguns d'avui tenen miralls de més de 5 metres de diàmetre.

·Sàtel·lits artificials, llançadores i estacions espacials, que es posen fora de l'atmosfera, que absorbeix part de les radiacions. També es solen posar al cims de les muntanyes els observatoris.

·Sondes espacials i vehicles robot, per estudiar el sistema solar i alguns planetes, com per exemple Marte que duen detectors i altres instruments i envien informació a la Terra.

Les lleis de kepler

Johannes kepler(1571-1630) era d'origen alemany.Va ser astrònom y matemàtic que va estudiar les posicions del planeta Mart durant molts anys. Es va adonar que les posicions del planeta nomès es podien explicar si Mart seguia una òrbita el·líptica al voltant del sol.

Lleis de Kepler

Les lleis de Kepler van descriure matemàticament el moviment dels planetes en les seves òrbites al voltant del Sol. Encara que ell no les va enunciar en el mateix ordre.

Primera llei (1609): Tots els planetes es desplacen al voltant del Sol seguint òrbites el·líptiques. El Sol està en un dels focus de l'el·lipse.

Segona llei (1609): El radi vector que uneix un planeta i el Sol escombra àrees iguals en temps iguals.

Llei de les àrees és equivalent a la constància del moment angular, és a dir, quan el planeta està més allunyat del Sol (afeli) la seva velocitat és menor que quan està més proper al Sol (periheli). En el afeli i en el periheli, el mome

nt angular L és el producte de la massa del planeta, la seva velocitat i la seva distància al centre del Sol.

L= m· r1· v1= m· r2· v2

Tercera llei (1618): per a qualsevol planeta, el quadrat del seu període orbital és directament proporcional al cub de la lon

gitud del semieix major a de la seva òrbita el·líptica.

T2/L3 = Constant= K

On, T és el període orb

ital (temp

s que triga a fer un volt al voltant del Sol), (L) la distància

mitjana del planeta amb el Sol i K la constant de proporcionalitat.

Aquestes lleis s'apliquen a altres cossos astronòmics, com el sistema format per la Terra i la Lluna.

El Sistema Solar

El sistema solar

El sistema solar està situat en un dels braços de la Via Làctia, a 26000 anys llum del seu centre i és el conjunt del Sol i tots els astres que giren al seu voltant. Està format per vuit planetes, almenys 162 satèl·lits naturals o llunes, centenars de milers d'asteroides, cometes i meteorits, a més del medi interplanetari, format de gas i pols.


Els planetes. Normalment, per descriure el sistema solar, els astrònoms distingeixen entre el sistema solar interior i l’exterior. La separació que prenen és el cinturó d’asteroides, que es troba entre les òrbites de Mart i Júpiter, on es concentren el 98% dels asteroides del sistema solar i que està a una distància d’ entre 2,1 i 3,3 UA del Sol.

• 
  
  Els planetes interiors són Mercuri, Venus, la Terra i Mart. També s'anomenen planetes terrestres o tel·lúrics perquè, a diferència dels exteriors, tenen unes característiques físiques semblants a les de la Terra. Es caracteritzen per tenir una escorça de roca sòlida, un diàmetre relativament petit i una densitat relativament alta.
  





• Els planetes exteriors són Júpiter, Saturn, Urà, Neptú. Es caracteritzen per estar formats majoritàriament per gas (per això s'anomenen també gegants gasosos), pel seu enorme diàmetre i per tenir una baixa densitat. La majoria tenen anells i tots tenen un gran nombre de satèl·lits.
  

Els asteroides. Tenen una mida molt més petita. La majoria es concentren al cinturó d'asteroides i estan formats de roca sòlida i metall. Més enllà de l'òrbita de Neptú, però, hi ha el cinturó de Kuiper, al límit del sistema solar, format per asteroides compostos bàsicament de gel. La major part dels asteroides coneguts giren, en òrbites el·líptiques, en una regió del sistema solar coneguda amb el nom de cinturó d'asteroides o cinturó principal. Aquesta regió està situada entre les òrbites de Mart i Júpiter, a entre 2,06 i 3,27 unitats astronòmiques del Sol. Els asteroides del cinturó principal tenen períodes orbitals d' entre 3 i 6 anys. Molts asteroides tenen òrbites molt excèntriques i alguns passen prop de la Terra de tant en tant. Alguns asteroides tenen satèl·lits. Es creu que la majoria d'asteroides són les restes del disc protoplanetari que no es van incorporar a cap planeta durant la formació del sistema solar.

Els cometes són uns astres petits que giren en una òrbita excèntrica entorn del Sol, de manera que de vegades s'hi apropen milions de quilòmetres i a l' altre extrem, se n'allunyen milers de milions de quilòmetres. Només són visibles quan estan a prop del Sol. En general, l'òrbita dels cometes és molt més allargada que la dels planetes. En una punta els pot apropar molt al Sol i, en l'altra, els pot allunyar més enllà de l'òrbita de Plutó. Hi ha cometes amb períodes orbitals curts i, d'altres, llargs. N'hi ha que no superen mai l'òrbita de Júpiter i d'altres que s'allunyen molt, fins que abandonen el Sistema Solar i ja no tornen.


Els meteorits són fragments molt petits de matèria interplanetària que poden travessar l'atmosfera i arribar a la Terra. La paraula meteorit significa fenomen del cel i descriu la llum que es produeix quan un fragment de matèria entra a l'atmosfera de la Terra i es desintegra. N'hi ha de la mida d'una pedra i d'altres que poden arribar a tenir un diàmetre de quilòmetres. Mentre no col·lisionen, a l' espai, aquests petits fragments s' anomenen meteoroides. L'estudi dels meteorits revela dades interessants. Són bons exemples de la matèria primitiva del Sistema Solar, encara que en alguns casos les seves propietats han estat alterades.

Origen i evolució de l'univers

La teoria del Bing Bang.

Arno Pentzias i Robert Wilson van descobrir la radiació isòtropa de l'Univers, una radiació

residual que podia ser d'una gran explosió que va donar lloc a la formació de l'Univers fa quinze mil milions d'anys, on es van assolir temperatures de milers de milions de graus celsius, i amb la gran densitat l'Univers va començar a expandir-se.

Les partícules es van agrupar i van formar nuclis d'hidrogen, heli i elements químics. La força gravitatòria va fer que la matèria s'agrupés en regions determinades: primer les estrelles, el sol, la terra... L'Univers començà a tenir un aspecte uniforme i buit.

Actualment l'Univers continua amb la expansió i la comunitat científica no sap si quest continuará creixent o si s'aturarà, i potser començarà a contraure fins a una gran implosió, Big Crunch.

Concepció actual de l'univers

 Les galàxies

Una galàxia és un sistema massiu d'estels, núvols de gas, planetes, pols, i potser matèria fosca, i energia fosca, units gravitacionalment. La quantitat d'estels que formen una galàxia és variable, des de les nanes, amb 107, fins a les gegantes, amb 1012 estels. Formant part d'una galàxia existeixen subestructures com les nebuloses, els cúmuls estel·lars i els sistemes estel·lars múltiples.S'estima que existeixen més de cent mil milions

Tipus de galàxies:

 Han estat classificades d'acord a la seva forma aparent. Una forma comuna és la de galàxia el·líptica, que, com ho indica el seu nom, té el perfil lluminós d'una el·lipse. Les galàxies espirals tenen forma circular però amb estructura de braços corbs embolicats en pols. Galàxies amb formes irregulars o inusuals es diuen galàxies irregulars, i són, típicament, el resultat de pertorbacions provocades per l'atracció gravitacional de galàxies veïnes. Aquestes interaccions entre galàxies veïnes poden induir l'intens naixement d'estels. Finalment tenim les galàxies petites que manquen d'una estructura coherent i a les quals també se'ls crida galàxies irregulars.

NGC 4414, galàxia espiral

La Via Làctia:

La Via Làctica és una galàxia espiral en la qual es troba el Sistema Solar i, per tant, la Terra. Segons les observacions, posseeix una massa de 1012 masses solars i és una espiral ; amb un diàmetre mitjà d'uns 100.000 anys llum, es calcula que conté entre 200 mil milions i 400 mil milions d'estels. La distància des del Sol fins al centre de la galàxia és d'al voltant de 27.700 anys llum . La Via Làctica forma part d'un conjunt d'unes quaranta galàxies anomenat Grup Local, i és la segona més gran i brillant després de la Galàxia de Andrómeda.

Panoràmica nocturna de la Via Làctica vista des de la plataforma de 

Paranal

 

 

 

 

Les estrelles

Una estel és tot objecte astronòmic que brilla amb llum pròpia. Generen energia en reaccions de fusió nucles, a causa de la pressió gravitatòria que excerceix la seva pròpia massa.


Composició:

La composició química d'un estel varia segons la generació a la qual pertanyi. Com més antiga sigui més baixa serà la seva metalicitad. A l'inici de la seva vida un estel similar al Sol conté aproximadament 75% d'hidrogen i 23% d'heli. El 2% restant ho formen elements més pesats, aportats per estels que van finalitzar el seu cicle abans que ella. Aquests percentatges són en massa; en nombre de nuclis, la relació és 90% d'hidrogen i 10% d'heli.
En la Via Làctica els estels es classifiquen segons la seva riquesa en metalls en dos grans grups. Les que tenen una certa abundància es denominen de la població I, mentre que els estels pobres en metalls formen part de la població II. Normalment la *metalicidad va directament relacionada amb l'edat de l'estel. A més elements pesats més jove és l'estel.

Clasificació:

Clasificació	Color	Temperatura (°C)	Exemple
W-O	Blanco verdoso	100000	Wolf Rayet
B	Azulado	25 000	Spica
A	Blanco	11 500	Sirio
F	Blanco amarillento	7500	'Canopus
G	Amarillo	6000	Sol
K	Anaranjado amarillento	4700	Arturo
M	Anaranjado	3000	Antares
R	Anaranjado rojizo	2600	CW Leonis
N	Rojo anaranjadas	2000	Betelgeuse
S	Rojo	1400	Andromedae

Clasificació de les estrelles

El sol

És l'estel més proper a la Terra i el major element del Sistema Solar. Els estels són els únics cossos de l'Univers que emeten llum.El Sol és també nostra principal font d'energia, que es manifesta, sobretot, en forma de llum i calor.Conté més del 99% de tota la matèria del Sistema Solar. Exerceix una forta atracció gravitatòria sobre els planetes i els fa girar al seu al voltant.

Distàncies a l'univers