Según la teoría del big bang, el Universo tuvo su origen en una gran explosión y está en constante movimiento y expansión. Se contrapone a otras más antiguas originadas en el siglo XVII que lo creían estático, infinito e inalterable.

Las teorías que intentan explicar el origen del cosmos son variadas y difieren entre sí. Una de ellas, enunciada en 1948 por un equipo de astrónomos de Cambridge (Inglaterra), sostenía que el universo existía en estado estacionario, que no variaría y se conservaría así eternamente. Esta forma de explicar el origen del universo fue superada por la teoría del big bang, apoyada por Albert Einstein.

Según ésta, el universo se encuentra en permanente movimiento y expansión, a partir de una primigenia explosión de un punto infinitesimal, producida hace unos quince mil millones de años.

Por su parte, el científico Alan Guth, observó la uniformidad del cosmos después de ese origen tan caótico. Con su teoría, intentó explicar una expansión más calma luego del violento big bang; mientras otros estudiosos creyeron que en el espacio seguían formándose nuevos universos.

Antes y después del big bang

Técnicamente, la teoría del big bang postula que el universo es un conjunto de partículas subatómicas (electrones, positrones, neutrones, protones y fotones de radiación), cuya temperatura asciende a cien mil millones de grados centígrados.

Al explotar un punto cósmico infinitesimal, la temperatura descendió a diez mil millones de grados centígrados y la masa comenzó a expandirse, continuó enfriándose, y los positrones de carga opuesta empezaron a liberar energía. Se formaron protones y neutrones (partículas más pesadas) y núcleos de helio, que más tarde combinados con hidrógeno, fueron los que originaron los planetas, las estrellas y las galaxias. Las pequeñas diferencias de temperatura de estas radiaciones explicarían los efectos gravitatorios de la bola de fuego en expansión, generadores de cúmulos de galaxias en algunas zonas y espacio vacío en otras. El universo está formado, en su mayor parte, por espacio vacío, denominado también materia oscura.

Galaxias y estrellas

Edwin Hubble

Las galaxias son sistemas que agrupan a millones de estrellas, gas y polvo interestelar. Según la clasificación de Hubble, éstas pueden ser elípticas, espiraladas o irregulares.

Las primeras tienen forma esférica o achatada, mientras que las segundas, tienen dos brazos que se extienden en forma espiralada, y se llaman espirales barradas cuando esos brazos parecen provenir del extremo de una barra; aquellas galaxias que no tienen forma elíptica ni espiralada, llevan el nombre de irregulares.

Entre estas galaxias se destaca la Vía Láctea, ya que es en la que se encuentra el sistema solar. Esta galaxia contiene cerca de diez mil millones de estrellas, es de forma espiralada, con el Sol ubicado en uno de sus brazos a unos treinta mil años luz del centro (cada año luz es equivalente a 9,45 billones de kilómetros). Próxima Centauri es la estrella que más cerca se encuentra del sol, a unos 4,2 años luz.

El Grupo Local es un conjunto de treinta galaxias entre las que se destacan la Vía Láctea y Andrómeda por ser las de mayor tamaño.

Las estrellas de la Vía Láctea forman en el cielo diversas figuras llamadas constelaciones.

Las estrellas que forman las galaxias son de distintos tipos y se agrupan en sistemas binarios o múltiples:

Binarios: compuestos por dos estrellas que giran alrededor de un sistema de gravedad común.
Múltiples: poseen más de dos componentes individuales.

Por lo general las estrellas poseen un brillo parejo, aunque a veces la luminosidad (magnitud) puede aumentar o disminuir según la producción de energía de la estrella. Pueden presentar diferentes colores según su temperatura: son azules las más calientes y rojas las más frías, contrariamente a los valores cromáticos conocidos.

Las estrellas también mueren luego de un proceso que depende de la masa de su cuerpo; ésta se expande, agota su energía, muta en una esfera gigante roja y finalmente se contrae (enana blanca). Algunas veces con la expansión alcanza una mayor masa y luego explota hasta desintegrarse en el espacio (supernova); se considera que sus partículas son generadoras de una nube de gas en crecimiento.

El universo también posee agujeros negros: zonas del espacio con intensa fuerza de gravedad; sólo se los detecta por sus efectos gravitatorios sobre otros astros.

Las nebulosas

Las nebulosas son inmensas masas gaseosas compuestas por partículas de polvo interestelar (carbono, silicio, silicato de hierro, magnesio y aluminio). Si poseen gran cantidad de polvo son oscuras lo que impide la llegada de la luz estelar; por ejemplo la Cabeza de Caballo, en la constelación de Orión y la del Saco de Carbón de la Cruz del Sur, son nebulosas de este tipo. A su vez las nebulosas brillantes pueden ser de dos tipos: de reflexión (poseen gran cantidad de gas y polvo) y de gas incandescente (también dependen de la energía estelar, su brillo se llama fluorescencia).