¿que astro compone el universo?

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Tras el Big Bang, el Universo se expandió, se enfrió y acabó permitiendo que los protones y los electrones formaran hidrógeno neutro. Sin embargo, en algún momento de los primeros mil millones de años de la historia cósmica, el Universo se inundó de fotones altamente energéticos que devolvieron al hidrógeno del medio intergaláctico a un estado altamente ionizado. El origen de estos fotones ionizantes sigue sin estar claro, lo que convierte a la reionización cósmica en uno de los grandes enigmas sin resolver del Universo primitivo. Aunque, en principio, una gran cantidad de objetos astronómicos podrían haber contribuido a este proceso, las galaxias con formación estelar suelen ser las principales candidatas, ya que se sabe que existían en gran número en la época en cuestión.

Dado que la luz de algunas de las galaxias más lejanas que conocemos actualmente ha tardado más de diez mil millones de años en llegar a nosotros, podemos aprender más sobre las galaxias de la época de reionización estudiando estos objetos extremadamente débiles y lejanos. Nuestro equipo utiliza las galaxias y los cúmulos de galaxias como lentes gravitacionales para buscar estos objetos, y utiliza modelos numéricos para aprender más sobre sus propiedades.

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Vivimos en un universo lleno de objetos brillantes. En una noche clara se pueden ver miles de estrellas a simple vista. Estas estrellas sólo ocupan una pequeña parte cercana de la Vía Láctea; los telescopios revelan un reino mucho más amplio que brilla con la luz de miles de millones de galaxias. Sin embargo, según nuestra comprensión actual de la cosmología, el universo careció de rasgos y fue oscuro durante un largo período de su historia temprana. Las primeras estrellas no aparecieron hasta quizás 100 millones de años después del Big Bang, y pasaron casi mil millones de años antes de que las galaxias proliferaran en el cosmos. Los astrónomos se han preguntado durante mucho tiempo: ¿Cómo se produjo esta dramática transición de la oscuridad a la luz?

Tras décadas de estudio, los investigadores han dado recientemente grandes pasos para responder a esta pregunta. Utilizando sofisticadas técnicas de simulación por ordenador, los cosmólogos han ideado modelos que muestran cómo las fluctuaciones de densidad sobrantes del Big Bang podrían haber evolucionado hasta convertirse en las primeras estrellas. Además, las observaciones de cuásares lejanos han permitido a los científicos retroceder en el tiempo y vislumbrar los últimos días de la “edad oscura cósmica”.

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El modelo del universo que hemos descrito en el apartado anterior es el más sencillo que explica las observaciones. Supone que la relatividad general es la teoría correcta de la gravedad en todo el universo. Con esta suposición, el modelo explica la existencia y la estructura del CMB; las abundancias de los elementos ligeros deuterio, helio y litio; y la aceleración de la expansión del universo. Todas las observaciones realizadas hasta la fecha apoyan la validez del modelo, que se denomina modelo estándar (o de concordancia) de la cosmología.

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La materia y la energía son los dos componentes básicos de todo el Universo. Un enorme desafío para los científicos es que la mayor parte de la materia del Universo es invisible y no se conoce la fuente de la mayor parte de la energía. ¿Cómo podemos estudiar el Universo si no podemos ver la mayor parte de él?

El observatorio de rayos X Chandra de la NASA y los telescopios ópticos ayudan a cartografiar la distribución de la materia oscura en los cúmulos de galaxias en colisión, como el Cúmulo de la Bala. Las observaciones de rayos X muestran un frente de choque calentado donde el gas de los cúmulos colisionó y se frenó, pero las mediciones de las lentes gravitacionales muestran que la materia oscura no se vio afectada por la colisión y se separó de la materia normal.

Se ha teorizado que cuando algunas partículas de materia oscura colisionan, se aniquilan y desaparecen en un destello de radiación de alta energía. El Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS) de Arizona, capaz de detectar la radiación de rayos gamma, busca la firma de la aniquilación de la materia oscura.

El Telescopio del Polo Sur, en la Antártida, y Chandra están poniendo límites a la energía oscura buscando sus efectos en la evolución de los cúmulos de galaxias a lo largo de la historia del Universo. Al comparar las observaciones de los cúmulos de galaxias con los modelos experimentales, los investigadores estudian cómo la energía oscura compite con la gravedad a lo largo de la historia del Universo.