Programa
Parte I: Introducción.
Descripción de las grandes estructuras cosmológicas. Galaxias, cúmulos y supercúmulos. Edad del Universo. La escala de distancias.
El modelo estándar de partículas elementales. Las cuatro fuerzas. Bariones y leptones. Los neutrinos. El problema de la materia oscura.
La velocidad de la luz como velocidad límite de propagación de las interacciones. La gravedad como geometría del espacio. El corrimiento al rojo cosmológico.
Parte II: El Universo Homogéneo
La ecuación de Friedmann. La ecuación de estado. Tipos de materia y evolución cosmológica resultante.
Descubrimiento de
Descubrimiento de la aceleración cosmológica. Explicación mediante energía oscura. Explicaciones alternativas.
Parte III: El Modelo del Big Bang caliente
Evolución del Universo. Mantenimiento del equilibrio térmico. Desacople. Temperatura y entropía.
8. Bariogénesis
La asimetría bariónica en el Universo. Los criterios de Sakharov. Bariogénesis en el Modelo Estándar.
9 Nucleosíntesis
El artículo de Alpher, Bethe y Gamow. Nucleosíntesis y radiación cósmica de fondo. Evaluación de la teoría de nucleosíntesis y el modelo del Big Bang.
10 La radiación cósmica de fondo
Recombinación. Espectro de la radiación cósmica de fondo. Detección.
Parte IV: Pequeñas perturbaciones en un Universo homogéneo
11 Evolución de perturbaciones en un Universo Homogéneo.
El concepto de horizonte cosmológico. Fluctuaciones en la densidad y en la masa. Espectro de una fluctuación. Espectro de Harrison-Zel’dovich
12. Teoría de Jeans
Caso no relativista. Caso relativista. Inestabilidad de Jeans.
12 Perturbaciones en materia oscura y en materia bariónica
Crecimiento de perturbaciones en materia oscura. Acople entre materia y radiación.
13 Fluctuaciones en la radiación cósmica de fondo.
Fluctuaciones primordiales. Fluctuaciones escalares y tensoriales. Polarización. El efecto Sachs-Wolfe. El efecto Suniaev-Zel’dovich
Parte V: El Universo Inhomogéneo
14 Evolución no lineal de una fluctuación
Aproximación de Zel’dovich. Formación de objetos ligados. Disipación y Masa de Silk
15 Formación de estructuras en gran escala.
El modelo de materia oscura fría. Formación de galaxias.
16 Observación de estructuras en gran escala en nuestro Universo.
Los surveys profundos. Correlaciones entre objetos de un mismo tipo y de tipos distintos. Velocidades peculiares. El efecto de lente gravitatoria.
Parte VI: Estrellas y Galaxias
17 Las primeras galaxias y las primeras estrellas.
Reionización. Efectos de evolución en galaxias y en galaxias activas. Tasa de formación de estrellas y de elementos.
18 Idea de la estructura de nuestra galaxia
Disco y halo. Estructura del centro de la galaxia. Brazos. Campo magnético de la galaxia. Cúmulos globulares. El Grupo Local.
19 Idea de evolución estelar.
Formación de elementos en estrellas. Secuencia Principal. Enanas, Gigantes y Supernovae. Estrellas de neutrones y agujeros negros. Planetas extrasolares. Evolución química en el medio interestelar.
Parte VII: Teorías del Origen
20 El modelo Inflacionario.
Los “enigmas” del modelo del Big Bang: isotropía, ausencia de curvatura y elevada entropía por barión. Su resolución en los “modelos inflacionarios”. Principales variantes.
21 Formación de fluctuaciones primordiales en Inflación.
Generación de fluctuaciones. Congelamiento. Amplificación de las fluctuaciones escalares. El proceso de recalentamiento cosmológico.
Parte VIII: Recapitulación
Las principales misiones en ejecución o en estado avanzado. Qué queremos medir y porqué. El ranking de las grandes preguntas.