Recursos Cosmología

En esta página se intentan organizar recursos asociados a cosmología, sobre la que aparecen contenidos en Física de 2º Bachillerato con LOMCE.

Tenía inicialmente recursos que pueden estar relacionados en recursos escala / notación científica

Nombro la página como Cosmología aunque no es citada como tal en LOMCE, y quizá sería más correcto hablar de “Cosmología física”
Cosmología física - Wikipedia, la enciclopedia libre que utilizando la física intenta explicar el origen, evolución y destino del Universo.

Se puede relacionar con recursos de gravitación (por ejemplo agujeros negros), física de partículas, astrofísica y astronomía

En 2017 el objetivo inicial es hacer unos apuntes asociados a Física de 2º Bachillerato LOMCE.

Recursos generales

Cosmovisiones del s.XXI: Del Microverso subatómico al Multiverso y más allá (PDF) Cosmovisiones del s.XXI: Del Microverso subatómico al Multiverso y más allá Presentation (PDF Available) · December 2019DOI: 10.13140/RG.2.2.21819.77605Juan F. G. H.IES Velázquez
El Multiverso y las otras dimensiones: un viaje matemático y filosóficoJohn D Jonzz (PDF) El Multiverso y las otras dimensiones: un viaje matemático y filosófico | John D Jonzz - Academia.edu

Cosmología, Origen, evolución y destino del Universo, Pedro J. Hernández
Cosmologa Astrofsica

The Big Bang and the Big Crunch - The Physics of the Universe

How the Big Bang Theory Works | HowStuffWorks

¿Cual sería el destino del Universo? - Ciencia y educac… en Taringa!

uib.cat La teoria i les evidències del big-bang

¿Cuál fue el origen del universo? - nationalgeographic.es
Desde tiempos inmemoriales hemos tratado de conocer cómo se formó el universo. La respuesta más común se basa en la teoría del Big Bang, pero no es la única.

Origen y evolución del Universo. Cosmoeduca - iac.es
El material que ofrecemos sobre “Origen y evolución del Universo” consta de dos charlas y anexos que las complementan.
Las charlas no son independientes, sino que están pensadas para comenzar por la Charla I antes de abordar la Charla II.
Tanto las charlas como sus anexos consisten en diapositivas con guiones.
Guion charla I
Guion charla II

Fondo cósmico de microondas

Los datos del telescopio espacial Planck de la ESA sobre el fondo cósmico de microondas - francis.naukas.com

Materia oscura

La historia de la materia oscura, Francisco R. Villatoro - naukas.com
Cinco razones por las que pensamos que existe la materia oscura (waybackmachine)

Tuit de diciembre 2017 con imagen que resume tipos de candidatos
twitter emulenews/status/938117522825580545

forbes.com 5 Ways That Dark Energy Might Not Determine The Fate Of Our Universe, Ethan Siegel

Cronologías

A veces de los descubrimientos, observaciones, teoría o del Universo
A veces de todo el universo, a veces formación de sistemas solares, formación de planetas

A veces escala temporal: enlaza con calendario cósmico de Carl San

Science Today: Simulating Solar System Formation | California Academy of Sciences

TIMELAPSE OF THE ENTIRE UNIVERSE (marzo 2018, melodysheep)

history-of-the-universe-2015.jpg

La imagen indica Copyight Addison Wesley
bigbang_timeline.jpg

Our blog | Nokia

cp_universe_chronology_large.jpg

File:History of the Universe.svg - Wikimedia Commons

«Cronología del Big Bang y expansión del universo». Ponencia divulgativa en la Reunión Anual de Mensa España, 8 de Diciembre de 2012, Alcobendas. - estudiarfisica.com
Adrián Baños. Incluye transcripción
https://www.youtube.com/watch?v=8RtlK2cNTp4

Escala y estructura del universo

Ver página sobre escalas

the-universe-laminated
Lámina de pago, pero que permite zoom

Large Scale Structure in the Local Universe: The 2MASS Galaxy Catalog. Thomas Jarrett (IPAC/Caltech)

All the Contents of the Universe, in One Graphic - visualcapitalist

100,000 Stars by Google Data Arts Team - Experiments with Google
100,000 Stars

twitterRainmaker1973b/status/938404295975882752
The size of #Hubble ’s eXtreme Deep Field in relation to the rest of the night sky Hubble Ultra-Deep Field - Wikipedia

One Million Stars by Michael Chang - Experiments with Google

You are here: A spectacular poster of our place in the Milky Way | New Scientist
Versión pdf
NS_MILKY_WAY_POSTER.jpg - Google Drive

Universo observable y tiempo

twitter AstroAhura/status/1551573971216150529
This is one of my favorite animations on how to think about galaxy images across the observable universe (if humans aged over 13.4 billion years!)
From a 2013 episode of NHK’s Cosmic Front on the first stars featuring @annafrebel, @astro_nino, @LordMartinRees, myself, and others
Here’s another gem from the episode giving a sense of how far back (lookback time in units of 100 Myr in lower-right) we’re seeing these early galaxies
A little dramatic but I like it

Constante de Hubble

The Webb Telescope Further Deepens the Biggest Controversy in Cosmology

Medio interestelar

twitter imartividal/status/1512045354765664256
¡Hola de nuevo! Como hace tiempo que no publico un hilo (tengo la agenda copada con algo muy muy chulo que os contaré dentro de poco), acabo de prepararos un nuevo hilo ligerito. Esta vez, fliparemos con “el medio interestelar”:
Mucha gente piensa que el espacio entre las estrellas está “vacío”, pero la realidad es bien distinta: en el “medio interestelar” puede haber mogollón de cosas muy interesantes. Necesitaríamos un hilo más largo que el pelo de Rapunzel para hablar de todas ellas:
Desde plasma, materia oscura, gas molecular o polvo estelar, hasta el fondo cósmico de microondas, los rayos cósmicos… En otros hilos iremos hablando sobre estas maravillas, pero en éste nos centraremos solamente en… el gas interestelar (¡y os prometo que no os aburrirá!).
Las estrellas (todas ellas, incluido el Sol) nacen en titánicos conglomerados de gas y polvo llamados “nubes moleculares”. Buscad un poco por el ciberespacio y encontraréis fotos de algunas de estas nubes… Pero hay algo chocante sobre estos objetos que no muchos saben:
Aunque en las fotos parece que esas nubes son muy densas, en realidad están prácticamente vacías: suele haber unos pocos cientos de átomos por centímetro cúbico. Eso es tan poquito, que cada átomo, moviéndose libremente por ahí, puede tardar siglos en chocar con algún compañero.
Pero entonces, ¿por qué en las fotos parecen tan densas? ¡Pues porque esas regiones son enormes! ¡En unos pocos de esos píxeles, cabe todo un sistema solar! De ahí que a simple vista parezcan tan “llenas”. ¡Hay un buen montón de átomos a través de cada píxel!
Una de las emisiones de radio más interesantes que recibimos de estas nubes es la llamada “línea del hidrógeno” (o “HI”), producida cuando el electrón que orbita a un protón cambia la dirección en la que “rota” sobre su propio eje. Al hacer esto, libera un tenue rayito de luz.
Cada átomo de hidrógeno, en solitario, tardaría unos 10 millones de años en emitir un solo “rayito” de luz en esa “línea HI”. Habéis leido bien: 10 millones de años (o más) es el tiempo necesario entre rayito y rayito para un solo átomo de hidrógeno.
¡Wow! ¿Y podemos detectar desde la Tierra esas emisiones producidas de forma tan poco frecuente? Hablamos de un sitio donde un átomo suele chocar una vez cada siglo, para emitir un rayito de luz que, de estar en solitario, tardaría millones de años en emitir…
Pero claro, esas nubes son tan grandes, que incluso procesos tan difíciles de ocurrir como la emisión HI ocurren de forma bastante frecuente EN TODA LA NUBE. De hecho, desde la Tierra podemos captar estas débiles emisiones de radio sin problemas.
Aquí os paso una figurita muy chula en la que se muestra cómo cambia la forma de la línea HI a lo largo de casi toda nuestra galaxia. A partir de esta figurita, podemos hacer cosas formidables, como medir la rotación de la Vía Láctea y detectar la presencia de materia oscura.

Esa figurita está hecha con una antena de solo un par de metros de diámetro. De hecho, la línea HI es tan fácil de detectar (¡incluso desde nubes en el otro lado de la Galaxia!), que podemos verla incluso si usamos un simple cubo de pintura, en lugar de un radiotelescopio.
Sí, habéis leido bien. Hay gente que ha llegado a detectar el HI galáctico usando un cubo de pintura. ¡Wow! MacGyver se tragaría el chicle del flipe: ¡detectar la presencia de materia oscura usando un cubo y un poco de electrónica de los chinos!
Weighing the Milky Way? Yes we CAN! - astron.nl

(aunque, para hacerlo muy bien, se necesita “calibrar” el cubo de pintura y, dependiendo de la calidad que se busque, eso puede complicar un poquitín el experimento.)
En esas nubes moleculares, no solamente vemos la línea HI. También podemos detectar emisión del llamado “hidrógeno ionizado”, que se produce típicamente en regiones más calientes donde están formándose nuevas estrellas. Y, además, también podemos detectar moléculas
Se ha llegado a detectar agua, glucosa, cafeina, diversos azúcares, alcoholes,… vamos, que nos podríamos hacer un buen carajillo usando solamente sustancias del medio interestelar. Ahí lo tenéis: ¡los ladrillos de la vida esparcidos entre las estrellas!

Dentro de poco, en otro hilo, os hablaré de una nube molecular muy especial, de la que un colega mío publicó, hace años, un resultado que cuando os lo cuente os hará explotar el cerebro. Tiene que ver con el Big Bang y la expansión del Universo. ¡Manteneos a la escucha!

twitter imartividal/status/1667896478675746816
Lo que hace a este astro tan especial es que la luz que forma ambas imágenes atraviesa densas nubes moleculares de la galaxia lente (o sea, “criaderos de estrellas” de aquel remoto lugar), que dejan impresas en la luz unas “huellas dactilares” de las moléculas que hay allá.

Evolución estelar

Diagrama de Hertzsprung-Russell - Wikipedia, la enciclopedia libre

Evolución estelar para todos los públicos – Mola Saber https://twitter.com/MolaSaber/status/1105195888203481089 Tengo especial cariño a esta #infografía con la que empecé mi andadura en las redes y que ahora comparto mejorada.«La Evolución de las Estrellas», desde que nacen y, según su masa, en lo que se convierten hasta el final de su vida. Espero que os guste.
poster-estrellas.jpg

Redshift de las galaxias e interpretación

En estándares LOMCE se indica
“20.2. Explica la teoría del Big Bang y discute las evidencias experimentales en las que se apoya, como son la radiación de fondo y el efecto Doppler relativista.”*
Pero en mi opinión es un error: la evidencia experimental del Big Bang es el redshift de la luz proveniente de una galaxia es proporcional a la distancia a la que se encuentra (la ley de Hubble), pero no se interpreta necesariamente mediante Doppler.
Referencias: http://faii.etsii.upm.es/dfaii/Docencia/Material Docente/Introduccción a la Cosmología I/II-Ley de Hubble v1.pdf apartado 4.1 *“La expansión del espacio *En realidad la ley de Hubble [3.2] afirma simplemente que el redshift de la luz que proviene de una galaxia distante es proporcional a su distancia. Su interpretación vía Doppler u otros efectos es un tema distinto.
Los teóricos comprobaron inmediatamente que estas observaciones podían ser explicadas por un mecanismo distinto para producir el redshift. Estas observaciones corroboraban el trabajo de Alexander Friedmann , que en 1922 había establecido las famosas ecuaciones que llevan su nombre, un conjunto de ecuaciones que gobierna la expansión del espacio en modelos homogéneos e isotrópicos del universo dentro del contexto de la Relatividad General. En estos modelos el espacio-tiempo es dinámico; el universo no es estático: o bien se expande o bien se contrae. La ley de Hubble que correlacionaba los redshifts y las distancias era precisamente la requerida por esos modelos de cosmología derivados de la rela tividad general, los modelos con métrica FRW (Friedmann-Robertson-Walker).”

La expansión del Universo: fotones que se estiran - Naukas
Desplazamiento al rojo Copyright 1996-2006 Pedro J. Hernández
Por tanto es importante tener en cuenta que la interpretación Doppler para el desplazamiento al rojo no es válida en general y es sólo una buena aproximación cuando z es significativamente menor que la unidad.
Muchos autores quieren solucionar este asunto apelando a la fórmula relativista para el efecto Doppler
v = c (1- (1+z)-2)1/2
válida para cualquier desplazamiento al rojo. Sin embargo, esto no es correcto. El universo en expansión está descrito por la Teoría General de la Relatividad y no por la Teoría Especial de la Relatividad .