Estructura actual del universo

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UniversoLa imagen de campo ultraprofundo del Hubble muestra algunas de las galaxias más remotas visibles con la tecnología actual, cada una de ellas formada por miles de millones de estrellas. (Área aparente de la imagen alrededor de 1/79 de la de una luna llena)[1]Edad (dentro del modelo Lambda-CDM)13,799 ± 0,021 mil millones de años[2]DiámetroConocido.[3] Diámetro del universo observable: 8,8×1026 m (28,5 Gpc o 93 Gly)[4]Masa (materia ordinaria)Al menos 1053 kg[5]Densidad media (incluyendo la contribución de la energía)9,9 x 10-30 g/cm3[6]Temperatura media2. 72548 K (-270,4 °C o -454,8 °F)[7]Contenido principalMateria ordinaria (bariónica) (4,9%)Materia oscura (26,8%)Energía oscura (68,3%)[8]FormaPlana con un margen de error del 0,4%[9].

El universo (latín: universus) es todo el espacio y el tiempo[a] y su contenido,[10] incluyendo planetas, estrellas, galaxias y todas las demás formas de materia y energía. La teoría del Big Bang es la descripción cosmológica predominante del desarrollo del universo. Según esta teoría, el espacio y el tiempo surgieron juntos hace 13.787±0.020 millones de años,[11] y el universo ha estado expandiéndose desde el Big Bang. Aunque se desconoce el tamaño espacial de todo el universo,[3] es posible medir el tamaño del universo observable, que tiene un diámetro de aproximadamente 93.000 millones de años luz en la actualidad.

Origen y estructura del universo

La Estructura a Gran Escala (EGE) del universo se refiere a los patrones de las galaxias y la materia a escalas mucho mayores que las galaxias individuales o las agrupaciones de galaxias. Estas estructuras correlacionadas pueden verse hasta en miles de millones de años luz y son creadas y moldeadas por la gravedad. Al igual que la gravedad en escalas más pequeñas reúne las partículas de gas para formar estrellas, y reúne las estrellas para formar galaxias, también reúne las galaxias y la materia en patrones a escalas más grandes. Estos patrones a menudo contienen grandes filamentos de galaxias y vacíos entre ellos, lo que se asemeja a una tela de araña, por lo que a menudo se le llama «la red cósmica».

El estudio de las LSS informa a los astrónomos sobre la fuerza de la gravedad en el universo. Los astrónomos pueden medir galaxias a diferentes distancias de la Tierra, que corresponden a diferentes momentos de la historia del universo, debido al tiempo que su luz tarda en llegar a nosotros. Podemos saber que, con el tiempo, la gravedad atrae cada vez más materia, agrupando el universo cada vez más.

Infografía sobre el universo

La investigación del JPL sobre la Estructura del Universo abarca una amplia gama de temas que abordan la comprensión de la evolución del universo, comenzando por la formación de las primeras galaxias y continuando hasta la actualidad.    Estos estudios incluyen observaciones de galaxias ultraluminosas e hiperluminosas, de núcleos galácticos activos, de la energía oscura y de la distribución de la materia en el universo.    Los investigadores estudian su física y su impacto mediante observaciones en todas las longitudes de onda. Esta investigación también incluye estudios sobre la relatividad general y sus aplicaciones, las estrellas enanas marrones y la formación de estrellas y su impacto en la galaxia y el universo local.

El Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) es el primer telescopio de rayos X duros de enfoque en órbita, que permite obtener imágenes reales en esta región del espectro, en gran medida desconocida. El conjunto de telescopios ha realizado un censo de agujeros negros a todas las escalas, ha cartografiado el material radiactivo recién creado en las nebulosas a partir de estrellas recién explotadas y ha explorado los chorros de plasma expulsados casi a la velocidad de la luz desde los AGN más potentes para entender qué es lo que impulsa estos motores gigantes.

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La cosmología es la ciencia que estudia el Universo como entidad física y explora sus propiedades generales, su formación y su evolución. Durante sus primeras etapas, el Universo pasó por una fase de expansión muy rápida (fase inflacionaria) que, entre otras cosas, creó pequeñas fluctuaciones iniciales en el campo de densidad de la materia. La gravedad hizo que estas fluctuaciones crecieran, lo que provocó que la materia se amontonara, formando estrellas, galaxias y cúmulos de galaxias. Como resultado, el universo está lleno de un patrón, conocido como la Estructura a Gran Escala del Universo. Este tema se centra en los procesos que formaron la estructura que podemos observar hoy en día.

El fondo cósmico de microondas es la huella de las fluctuaciones primordiales en el campo de densidad del universo. El CMB es un tesoro para estudiar el universo primitivo. Además, las fluctuaciones crecen por gravedad y son el germen de la estructura del universo actual. Crédito de la imagen: Agencia Espacial Europea, Planck Collaboration

La estructura a gran escala del universo es una estructura en forma de red. Las pequeñas sobredensidades del CMB crecen con el tiempo hasta formar una gran estructura de materia oscura. En sus cimas viven las galaxias. La imagen es una toma de la simulación Millenium. Crédito de la imagen: Springel et al. 2015