BioZona 2. La Edad Oscura del Universo

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Transcripción

¡Bienvenidos de nuevo a La BioZona! En este emocionante segundo episodio, el Juámas y la Galleta Maris nos llevan en un viaje fascinante desde el Big Bang hasta los inicios de la Tierra. ¿Recuerdan nuestra charla sobre el origen del Universo en el episodio anterior? ¡Hoy continuamos explorando las galaxias!

Comenzamos desentrañando la “era oscura” del universo, un período sin estrellas pero cargado de energía. Hicimos una inmersión en la estrella Matusalén y la controversia que desencadenó su edad enigmática, desafiando los cálculos previos.

La formación de galaxias fue rápida en términos cósmicos después del Big Bang. ¡Descubrimos cómo estas enormes estructuras se formaron a partir de la acreción y la interacción gravitatoria de partículas!

Galaxias elípticas y espirales, cada una con su historia, revelan cómo interactúan y su evolución. ¿Sabías que cada galaxia tiene un agujero negro en su centro? Sí, ese punto masivo que las estrellas orbitan.

Luego, exploramos cómo la Tierra se formó a partir de la acreción de partículas, desde las más pesadas en el centro hasta los gases que conformaron nuestra atmósfera. La Tierra primitiva era volcánica y tumultuosa, sin condiciones para la vida.

¡Pero las cosas cambiaron! La actividad volcánica se calmó, las emisiones de CO2 disminuyeron, y la Tierra empezó a estabilizarse. Las condiciones mejoraron gradualmente, permitiendo el surgimiento de la vida primitiva.

Las condiciones extrínsecas también jugaron un papel clave: la rotación, la traslación y el eje de inclinación de la Tierra. Estos factores moldearon nuestro mundo y allanaron el camino para la vida.

Antes de despedirnos, un dato importante: La BioZona es una comunidad que crece. Desde Chile hasta México, personas están uniéndose a esta travesía fascinante. Además, ¿conoces a Biozonito, nuestra mascota? Síguela en nuestras redes y dinos qué te parece.

Gracias por escuchar y ser parte de esta maravillosa aventura por el cosmos y los orígenes de la Tierra. ¡No te pierdas el próximo episodio donde hablaremos de las primeras formas de vida en nuestro planeta!

(transcripción)

[Risas]

Hola, hola, y bienvenidos a la BioZona. Yo soy el Juámas y estoy junto a la Galleta Maris para iniciar nuestra segunda emisión de La BioZona.

Hola, amigos. En este episodio vamos a continuar con nuestro tema anterior. ¿Cuál fue nuestro tema, Juámas?

[Música]

Hola, hola, yo soy el Juámas, y sean ustedes muy bienvenidos a esta emisión de La BioZona, tu espacio de biología. El día anterior, en el episodio 1, hablamos sobre el origen del Universo. Hoy vamos a continuar con el origen de las galaxias.

Exactamente. Suponemos que después de las estrellas, empezaron a formarse estas galaxias. Recordemos que después del Big Bang, esa super explosión, había muchísima energía en el Universo que fue lo que impulsó justo la formación de las estrellas y de las galaxias. En algunos textos se dice que esta formación de las galaxias fue súper, súper rápida, o sea, casi inmediatamente después del Big Bang. Recordemos que esta palabra ‘inmediato’ está referida a tiempo en millones de años, no, o sea, súper, súper extenso para la vida de un humano, por ejemplo, pero en tiempo Universo, en tiempo espacio, es súper, súper rápido.

Sí, justamente eso es muy interesante porque estaba pensando en la edad del Universo y en la edad de la estrella más vieja. Encontré este artículo de Miranda Escudé que se llama “The Dark Age of the Universe”, la edad oscura del Universo. Esto es algo que sí había escuchado antes, el período entre el ‘Big Bang’ y la primera estrella, es decir, un período donde había mucha radiación, sí, pero no había, digamos, luz visible o, se conoce como ‘era oscura’ porque no había ninguna estrella. 

Matusalén: la estrella más vieja que el Universo

Y de hecho, hubo todo un revuelo científico hace tiempo por la era de la estrella, porque la estrella más antigua que se había encontrado al momento es Matusalén, bueno, Matusela que se traduce como Matusalén por la misma figura bíblica y su nombre científico, la estrella HD 140283, nombre de catálogo, por supuesto, habían calculado que esta estrella tiene una edad de 16 mil millones de años, y era un número que totalmente desafiaba todo el paradigma que teníamos porque el Universo lo tenemos a 14 mil millones de años, es decir, que esta estrella era dos mil millones de años más vieja que el universo según los cálculos. Luego se pudo resolver un poco esta discrepancia y se llegó a la conclusión de que esto ya tenía más o menos 14.4 mil millones de años, con una incertidumbre de 800 millones de años. ¿Qué es esto de la incertidumbre? Básicamente, la desviación estándar o error estándar, se recuerda en sus clases de estadística, podemos hacer un episodio sobre eso porque es muy importante para entender la ciencia, que es el error de medición, qué tan seguro estamos de las mediciones. 

No hay un valor exacto porque los instrumentos no son perfectos y medir la realidad tal cual es, prácticamente imposible, entonces siempre tenemos que dar un margen de error. En este caso, para esta estrella son 800 millones de años, es decir, que si la mitad o el promedio de edad que hemos calculado para esta estrella, 14.6 mil millones de años, esa es la media, pero según nuestro error, podemos tener 800 millones de años hacia arriba, más vieja, y 800 millones de años hacia abajo, más joven. 

Y esto ya se empieza a alinear un poco con lo que sabemos y está de acuerdo con la edad que tenemos calculada para el Universo, nos vendría dejando en su límite inferior 13.6 mil millones de años. Si decimos que la edad del universo es 13.7 millones de años, eso nos da una diferencia de 100 millones de años, y justamente es lo que este artículo de Miranda Escudé en esta revista de revisión que se llama “The Dark Side” (los físicos son muy graciosos), que salió en otro de marzo del 2015, que parece es una suscripción de Science. Pero bueno, la cuestión es que en este artículo marcan que las primeras estrellas aparecieron hace, escuchen, 10 a la 8 años, esta es notación científica que usamos para números muy grandes, 10 a la 28 significa que tienes que poner un 1 y al lado 28 ceros. Para un millón, necesitamos seis ceros, entonces, si tenemos 8 ceros, significa 100 millones de años, es decir, que en el Universo no había nada, todo estuvo oscuro por 100 millones de años. Y esta es justamente la discrepancia entre esta estrella Matusalén y el Universo. Y vemos que 100 millones de años pueden sonar como mucho, pero en proporción a la edad del universo, 100 millones de años es muy poquito. Si dividimos 100 millones entre 14 mil millones, eso nos da 0.007, es decir, que 100 millones de años es el 0.7% de 14 mil millones, 0.7% de la edad del Universo no había estrellas. Y bueno, seguimos con esto del universo en expansión y toda la energía que había y que se fue poco a poco formando las primeras estrellas y las primeras galaxias.

Las primeras galaxias

Entonces, bueno, gracias a que había toda esta energía, las partículas que estaban flotando en el Universo después del Big Bang, fue como lograron empezar a juntarse. Aunque no sé si recuerdan en el episodio anterior estuvimos mencionando una palabra que era acreción. ¿Recuerdas lo que era la acreción? Recuerda que es cuando la materia se junta, exactamente, que todas las partículas se juntan para ir formando cada vez cuerpos un poco más grandes. 

Entonces, después del Big Bang, se formaron las estrellas, ya también estuvimos hablando de eso, y luego las galaxias. Todas las partículas se empezaron a presionar unas contra otras y con esto, bueno, formaron grandes nubes de polvo. Estas grandes nubes eran rotantes, no se mantenían como dando vueltas por todo el Universo. Gracias a la acción de la gravedad, eventualmente, todas estas partículas empezaron a formar cuerpos cada vez más grandes dentro de esta rotación y con ello, nos empezaron a formar los planetas, los satélites de estos planetas y demás cuerpos celestes que se encuentran inmersos en las galaxias.

Sabemos que hay diferentes formas de galaxias. Ahí están las galaxias que son espirales, las galaxias que son elípticas y la forma de éstas depende básicamente de la acción de la gravedad y de la interacción que tengan estas galaxias con otras dentro de este espacio o de este universo inmenso.

¿Cómo se forman las galaxias elípticas?. 

Estamos pensando, bueno, los científicos piensan que éstas han tenido interacciones constantes con otras galaxias, por ello es que tienen esta forma. Y las espirales, esperamos que sea lo contrario, no sea que casi no interactúen con otras galaxias. Recordemos que en el centro de todos estos cuerpos de la galaxia está un cuerpo, bueno, un punto como central, digamos, no podemos decirle central, que vendría siendo el agujero negro. Este agujero negro es básicamente el que nos mantiene, pues, moviéndonos en todo este Universo. En teoría, todas las galaxias en este espacio estamos dando vueltas alrededor de este agujero y estamos siendo atraídas por este punto central. Y básicamente, se piensa que pues todas estas galaxias estamos como cayendo hacia él, eventualmente este agujero negro nos los tragará completamente, que iremos hacia él. Después de eso, bueno, no sabremos lo que pasará, esto bueno, únicamente para nuestra galaxia. 

[Música] 

Hola, hola.

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[Música]

La Tierra primitiva

Bueno, la Tierra se forma gracias a esta acreción. En la parte, bueno, las primeras partículas que empiezan a presionar son las más pesadas. Estas partículas se van yendo hacia el centro por justo por esta masa y son atraídas por la gravedad misma del planeta que se está formando en la parte central. Entonces, vamos a encontrar todas estas partículas pesadas. Las demás partículas seguirán yéndose hacia el centro, pero obviamente ya no al punto central, sino que se irán formando como estas capas que son súper conocidas en la Tierra. Entonces, por ello tenemos un punto central en la Tierra que es el núcleo más pesado, luego tenemos el manto que está formado de otros materiales un poco menos pesados, y en la periferia se encuentran todos estos elementos que son un poco más livianos, lo que en este caso vendría siendo lo que es la corteza terrestre. Al final, bueno, los últimos elementos en acreción al peso o en pegarse en esta formación de este nuevo cuerpo celeste, pues, son los gases. Y por ello es que tenemos nuestra, pues, nuestras burbujas alrededor, nuestras burbujas de aire que en este caso pues son la atmósfera. 

Las primeras condiciones que observamos en la Tierra serán súper, súper hostiles porque justo se estaba formando la corteza terrestre, se estaba terminando de diferenciar las capas de la Tierra y demás. Entonces, básicamente, en la Tierra primitiva ya que estaba ahí medio formado el cuerpo celeste, vamos a encontrar únicamente actividad volcánica, básicamente, y actividad tectónica súper salvaje. 

Los volcanes estaban como locos con muchísima actividad, y por lo tanto, bueno, también como es un sistema conectado aquí en la Tierra, también la corteza terrestre pues se estaba moviendo bastante, no, había mucho tectonismo, las placas tectónicas estaban igual moviéndose muchísimo y con ello, bueno, pues provocando un montón de cambios en esta tierra. Había una liberación masiva de CO2 y de algunos otros gases que igualmente propiciaban estas condiciones hostiles en esta atmósfera primitiva. Realmente estaba todavía como todo en proceso de formación. 

Sabemos que en este tiempo, bueno, la vida no era posible, no era capaz de desarrollarse algo porque realmente no estaban las condiciones adecuadas y no estaban los elementos necesarios para que esta Tierra pues diera lugar a estos seres vivos, no, al menos a un par de células o algo. Entonces, realmente no era posible. Esto empezó a cambiar cuando la actividad tectónica y la actividad volcánica disminuyó, como que ya todo se tranquilizó un poquito, la liberación de CO2 disminuyó bastante porque recordemos que con la actividad volcánica es súper productora de CO2, así de forma súper masiva. Entonces, si los volcanes se tranquilizan, esta emisión de CO2 disminuye muchísimo, y también las placas tectónicas igual como que se apaciguaron un poco, no se, dejaron de moverse tanto. 

Entonces fue como empezaron a cambiar las condiciones, la cantidad de los elementos que había en la atmósfera y el calor, desde luego también la temperatura es muy importante. Además de estas condiciones terrestres, también tenemos que tomar en cuenta pues lo que estaba pasando afuera. El universo seguía activo, todo sigue activo de hecho. Entonces, tenemos que contar las condiciones tanto de aquí de la Tierra como las externas.

[Aplausos]

Muy bien. Entonces, estas condiciones extrínsecas, básicamente, son la rotación de la Tierra, la traslación y el eje de inclinación. De estas condiciones hablaremos un poquito más cuando empecemos a hablar de las grandes extinciones y de los primeros registros de vida que vemos aquí en la Tierra. Entonces, en nuestro próximo capítulo, estaremos hablando de éstas y de estas primeras formas de vida que se sabe que estuvieron en la Tierra primitiva después de que la corteza terrestre y las placas tectónicas se aplacaron, como que se apaciguaron. Entonces, bueno, esto sería todo por este día, por este capítulo. Les agradecemos muchísimo que nos estén leyendo y esperamos que esta haya sido una información, pues, de utilidad, al menos para que se imaginaran un poquito después del Big Bang.

Y antes de que aparecieran las primeras formas de vida, yo soy la Galleta María y yo soy el Juámas y esto es todo por hoy.

[Música]

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