El universo ( en latín : universus ) es todo el espacio y el tiempo [a] y sus contenidos, [10] incluidos los planetas , las estrellas , las 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 mil millones de años , [11] y el universo se ha estado expandiendo desde entonces. Si bien se desconoce el tamaño espacial de todo el universo, [3] la ecuación de inflación cósmica indica que debe tener un diámetro mínimo de 23 billones de años luz, [12] y es posible medir el tamaño del universo observable , que es aproximadamente 93 mil millones de años luz de diámetro en la actualidad.
Los primeros modelos cosmológicos del universo fueron desarrollados por antiguos filósofos griegos e indios y eran geocéntricos , colocando a la Tierra en el centro. [13] [14] A lo largo de los siglos, observaciones astronómicas más precisas llevaron a Nicolaus Copernicus a desarrollar el modelo heliocéntrico con el Sol en el centro del Sistema Solar . Al desarrollar la ley de la gravitación universal , Isaac Newton se basó en el trabajo de Copérnico y en las leyes del movimiento planetario de Johannes Kepler .y observaciones de Tycho Brahe .
Otras mejoras de observación llevaron a la conclusión de que el Sol es una de los cientos de miles de millones de estrellas en la Vía Láctea , que es una de los cientos de miles de millones de galaxias en el universo. Muchas de las estrellas de una galaxia tienen planetas . En la escala más grande , las galaxias se distribuyen de manera uniforme e igual en todas las direcciones, lo que significa que el universo no tiene un borde ni un centro. A escalas más pequeñas, las galaxias se distribuyen en cúmulos y supercúmulos que forman inmensos filamentos y vacíos en el espacio, creando una gran estructura similar a la espuma. [15]Los descubrimientos de principios del siglo XX han sugerido que el universo tuvo un comienzo y que el espacio se ha ido expandiendo desde entonces [16] a un ritmo creciente. [17]
Según la teoría del Big Bang, la energía y la materia inicialmente presentes se han vuelto menos densas a medida que el universo se expandía. Después de una expansión acelerada inicial llamada época inflacionaria en alrededor de 10 −32 segundos, y la separación de las cuatro fuerzas fundamentales conocidas , el universo se enfrió gradualmente y continuó expandiéndose, permitiendo que se formaran las primeras partículas subatómicas y átomos simples . La materia oscura se reunió gradualmente, formando una estructura similar a la espuma de filamentos y vacíos bajo la influencia de la gravedad . Nubes gigantes de hidrógeno y heliofueron atraídos gradualmente a los lugares donde la materia oscura era más densa , formando las primeras galaxias, estrellas y todo lo que se ve hoy.
Al estudiar el movimiento de las galaxias, se ha descubierto que el universo contiene mucha más materia de la que representan los objetos visibles; estrellas, galaxias, nebulosas y gas interestelar. Esta materia invisible se conoce como materia oscura [18] ( oscura significa que existe una amplia gama de pruebas indirectas sólidas de que existe, pero aún no la hemos detectado directamente). El modelo ΛCDM es el modelo más ampliamente aceptado del universo. Sugiere que sobreEl 69,2 % ± 1,2 % [2015] de la masa y la energía del universo es una constante cosmológica (o, en extensiones de ΛCDM, otras formas de energía oscura , como un campo escalar ) que es responsable de la actual expansión del espacio . y sobre25,8% ± 1,1% [2015] es materia oscura. [19] La materia ordinaria (' bariónica ') es, por lo tanto, sólo4,84% ± 0,1% [2015] del universo físico. [19] Las estrellas, los planetas y las nubes de gas visibles solo forman alrededor del 6% de la materia ordinaria. [20]
Hay muchas hipótesis contrapuestas sobre el destino final del universo y sobre lo que, en todo caso, precedió al Big Bang, mientras que otros físicos y filósofos se niegan a especular, dudando de que alguna vez se pueda acceder a la información sobre estados anteriores. Algunos físicos han sugerido varias hipótesis de multiversos , en las que nuestro universo podría ser uno entre muchos universos que también existen. [3] [21] [22]