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8 En qué terminaría todo... el destino final

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  8 — El destino último El tiempo profundo pertenece a la historia del cosmos; la eternidad, a su epitafio. A medida que el universo envejece, su dinámica deja de estar dominada por la materia y la radiación, y pasa a estar regida casi por completo por la energía oscura, esa constante cosmológica que impulsa la expansión acelerada del espacio-tiempo. En esta etapa, las galaxias, cúmulos y supercúmulos ya formados comienzan a separarse tan rápidamente que terminan más allá de nuestros horizontes causales. Incluso la luz que emitan jamás podrá alcanzarnos en esas condiciones, pues la velocidad de expansión cósmica será mayor que la de la luz y la distancia que nos separe de ellas crecerá más allá del límite que pueda alcanzar la luz en su viaje en ese tiempo. 8.1 Expansión acelerada y destino térmico La ecuación de Friedmann, en su forma más simple con constante cosmológica positiva, Λ>0, predice que el factor de escala a(t) crecerá de manera exponencial, siendo ...

7 Interacciones y muerte galáctica

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  7 - Interacciones y muerte galáctica 7.1 Encuentros gravitacionales En la escala de millones de años, las galaxias no son cuerpos inmóviles: se atraen, distorsionan y, en muchos casos, colisionan. Aunque las estrellas dentro de ellas rara vez chocan directamente (por las enormes distancias relativas), la interacción gravitatoria modifica profundamente sus trayectorias, halos y discos. El potencial gravitatorio de una galaxia afecta el gas, las estrellas y el halo de materia oscura de la otra, generando colas de marea y puentes de material que conectan los dos sistemas durante el encuentro. La energía orbital se disipa a través de la fricción dinámica de Chandrasekhar, y las órbitas de las estrellas se redistribuyen hasta formar una estructura común.   7.2 Fusión de galaxias Cuando las velocidades relativas son bajas y la masa comparable, el resultado más probable es una fusión mayor. Durante este proceso los discos iniciales se deforman y así aparecen brazos ...

Para explotar la cabeza, el tiempo y el espacio para la luz

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6 - Estructuras mayores y destino cósmico

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  6 - Estructuras mayores y destino cósmico 6.1 Del aislamiento a la pertenencia Ninguna galaxia existe sola, cada una forma parte de un sistema jerárquico. Las más cercanas se agrupan en cúmulos galácticos (como el Grupo Local ), que a su vez se integran en supercúmulos conectados por filamentos de materia oscura. En conjunto, estos entramados forman la red cósmica, cuya escala excede los 100 Mpc y define la geometría visible del universo. La atracción gravitatoria que mantiene cohesionadas estas estructuras se equilibra con la expansión cósmica, descrita por la métrica de Friedmann–Lemaître–Robertson–Walker. La ecuación fundamental que gobierna esa expansión es: ​ donde a(t) es el factor de escala, k el parámetro de curvatura y Λ la constante cosmológica.   6.2 Cúmulos galácticos Los cúmulos contienen de decenas a miles de galaxias ligadas gravitacionalmente y su masa total está dominada por: Materia oscura (~85 %), Gas intergaláctico ca...

5 — Decadencia, transformaciones y destino final de una galaxia

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  5 — Decadencia, transformaciones y destino final de una galaxia A lo largo de miles de millones de años, las galaxias atraviesan un proceso evolutivo que no es estático ni eterno. Nacen a partir de fluctuaciones de densidad primordiales, crecen mediante la acreción de gas y la formación de estrellas, interactúan unas con otras, y finalmente entran en una etapa de decadencia con el agotamiento progresivo de su combustible cósmico y la pérdida de su estructura original. En este capítulo se analiza esa fase final de su “vida”, los mecanismos que la provocan y el destino que espera a las galaxias en el marco de la evolución cósmica a gran escala. 5.1. Agotamiento del gas y cese de la formación estelar El motor fundamental de la evolución de una galaxia es la disponibilidad de gas frío. Es en las regiones donde el gas se comprime y enfría lo suficiente donde se forman nuevas estrellas. Sin embargo, diversos mecanismos tienden, con el paso del tiempo, a reducir o eliminar ese gas...