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Big Bang Pruebas

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Big Bang Pruebas

  1. 1. Deceleración: Expansión Lenta y Formación de Estructuras.
  2. 2. Sopa de Quarks
  3. 3. Composición del Universo (de un millón de átomos)
  4. 4. Los fermiones se subdividen en quarks y leptones; los leptones incluyen electrones, muones, taus y tres formas de neutrinos
  5. 5. Sopa de Quarks
  6. 6. Sopa de Quarks
  7. 7. Sopa de Quarks   
  8. 8. Sopa de Quarks
  9. 9. Formación de Helio
  10. 10. Formación de Helio Estos núcleos no volvieron a destruirse y fijaron la composición química posterior del Universo, a saber de aproximadamente un 75% de Hidrógeno, un 25% de Helio y apenas una traza de otros elementos. Los otros elementos químicos se formaron en el interior de las estrellas y se diseminaron posteriormente por el espacio cósmico.
  11. 11. Densidad infinita, volumen cero. 10-43 segs. Fuerzas no diferenciadas 10-34 segs. Sopa de partículas elementales 10-10 segs. Se forman protones y neutrones 1 seg. 10.000.000.000 º. Tamaño Sol 3 minutos 1.000.000.000 º. Nucleos
  12. 12. 30 minutos 300.000.000 º. Plasma 300.000 años Átomos. Universo transparente 106 años Gérmenes de galaxias 108 años Primeras galaxias 109 años Estrellas. El resto, se enfría. 5x109 años Formación de la Vía Láctea 1010 años Sistema Solar y Tierra
  13. 13. EVIDENCIA EXPERIMENTAL DEL BIG BANG ¿ Cómo sabemos que la teoría del Big Bang es correcta? Una buena teoría debe hacer predicciones. Cuando las predicciones se pueden comprobar experimentalmente la teoría gana peso. Veamos la evidencia:
  14. 14. Confirmación Prob Observada por E. Hubble en 1929 demostrando la relación entre velocidad y distancia de galaxias lejanas. La velocidad de expansión determinada por el 100 Telescopio Espacial Hubble y consistente con el valor medido por WMAP es de 22 Km/seg por cada millón de años-luz de distancia.
  15. 15. Confirmación Prob Observada 13.700 millones de años con un error del 1%, medida por WMAP y consistente con las edades de las estrellas más viejas y las mediciones 100 de la edad del universo realizadas por el Telescopio Espacial Hubble
  16. 16. Confirmación Prob La temperatura de la RCF aumenta a medida que se observa más lejanamente. Mediciones de espectros de nubes de gas intergalácticas revelan una 100 temperatura de la RCF creciente con la distancia.
  17. 17. Confirmación Prob 75% hidrógeno, 25% helio y una pequeña fracción de deuterio (ver siguiente punto) 95 y litio medidos en espectros estelares
  18. 18. Confirmación Prob Observando líneas de absorción de la luz de quasars lejanos por gas intergaláctico se ha determinado una abundancia universal de deuterio de 2x10-4 relativa al hidrógeno. El 90 deuterio no puede originarse en las estrellas, el Big Bang es el único mecanismo existente para crear este deuterio.
  19. 19. Confirmación Prob Detectada por A. Penzias y R. Wilson en 1964. Firmemente establecido su origen cosmológico y estudiada en gran detalle por decenas de 100 experimentos en tierra, globos y plataformas satelitales.
  20. 20. Confirmación Prob Distribución espectral de cuerpo negro con desviaciones no mayores que 0.01% y con temperatura de 2,725 0,002 Kelvin medido 100 por los proyectos COBE y COBRA en 1990.
  21. 21. Confirmación Prob Detectadas por el proyecto COBE en 1992 90 con una amplitud característica ΔT/T = 10-5.
  22. 22. Confirmación Prob Detectadas por el experimento Boomerang en el 2000 y confirmada por WMAP y decenas 90 más de experimentos observando desde la tierra y montados en globos.
  23. 23. Confirmación Prob Detectada por el experimento DASI en el 2002 60
  24. 24. Confirmación Prob Detectada por WMAP en el 2003 70
  25. 25. Confirmación Prob 60 Observada por WMAP en el 2003
  26. 26. Confirmación Prob Observado por Birkinshaw et. al. 1981 midiendo deformaciones del espectro de la 70 RCF en direcciones de cúmulos conocidos.
  27. 27. Confirmación Prob La concentración de materia en galaxias y cúmulos de galaxias ha sido medida por medio de observaciones profundas del cielo. Estas mediciones son compatibles con la amplitud 80 de las perturbaciones en el plasma a una edad de 380 mil años, según se infieren de las mediciones de anisotropías en la RCF.
  28. 28. Confirmación Prob Solo 3 familias. Confirmado por experimentos en el acelerador de partículas del CERN midiendo la vida media del bosón intermedio 80 Z0 y consistente con la nucleosintesis en el Big Bang (ver puntos 4 y 5).
  29. 29. Confirmación Prob La noche es oscura. El universo no puede ser infinito en extensión, de lo contrario en 90 cualquier dirección de observación del cielo nos encontraríamos con una estrella y la noche seria tan brillante como el día.
  30. 30. Confirmación Prob Al momento no ha habido detección exitosa de materia oscura no bariónica que satisfaga los requerimientos de la teoría. Los neutrinos quedan descartados por ser relativistas y tener 40 una masa muy pequeña. La única evidencia favorable viene de la dinámica de galaxias y cúmulos galácticos.
  31. 31. Confirmación Prob Aún no detectado debido a la insuficiente sensibilidad de los detectores disponibles y a los altos niveles de ruido producido por rayos 0 cósmicos y radioactividad natural en el ambiente.
  32. 32. Confirmación Prob Aún no detectado, y posiblemente no se podrá detectar directamente debido a su baja 0 intensidad. Esta predicción es específica del modelo inflacionario.

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