Universo observable

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Una imagen simulada de todo el universo observable: una esfera a nuestro alrededor de unos 93 mil millones de años luz de diámetro. Las estructuras que se ven son grandes cúmulos de supercúmulos de galaxias .

En cosmología, el universo observable es una región del espacio encerrada por una esfera centrada en un observador, una esfera que contiene todo lo que puede observar. Generalmente nos referimos a la porción del universo que puede ser investigada por el hombre, por lo tanto, la esfera centrada en la Tierra , pero cada posición en el espacio tiene su propio universo observable.

Dimensiones

Si el Universo no estuviera en expansión continua, el radio del Universo observable sería igual a la distancia recorrida por la luz en el lapso de tiempo que ha transcurrido desde el comienzo del Universo (la edad del Universo ), es decir, el horizonte del Universo El universo observable se situaría a unos 13.800 millones de años luz ; sin embargo, dado que el universo se expande continuamente, la distancia efectiva de este horizonte es mayor: una radiación electromagnética que comenzó hace 13.800 millones de años y ahora llega a un observador sería relativa a una fuente que, mientras tanto, se ha alejado del observador debido a expansión. Algunas estimaciones especulan que el espacio podría haberse expandido en unos 46.5 mil millones de años luz ( 4,7 × 10 23 km ). [1] [2] Con base en esta estimación, el diámetro de la esfera del universo observable sería igual a 93 mil millones de años luz [3] ; el volumen de este espacio esférico es aproximadamente 5 × 10 32 años luz cúbicos; estas dimensiones pueden contener aprox. 7 × 10 22 estrellas , organizadas en aprox. 2 × 10 12 galaxias (dos billones, según una estimación realizada en 2016) [4] , aglomeradas en grupos y cúmulos de galaxias y supercúmulos . Las observaciones realizadas con el telescopio espacial Hubble sugieren un número medio de galaxias aún mayor.

Ilustración logarítmica del universo observable

La expansión daría lugar a una aceleración , por lo que existe un límite para el universo observable , delimitado por el horizonte cosmológico , es decir, la región del universo más allá de la cual todo objeto se aleja del observador a velocidades superiores a la de la luz, este horizonte. hoy es igual a 46,5 mil millones de años luz [5] .

Este horizonte corresponde por tanto a la distancia máxima con la que ya no se puede tener contacto causal , es decir, nunca existirá la posibilidad de observar o intercambiar alguna señal o información generada a partir de ahora con regiones más allá del horizonte, es decir, en la práctica vienen fuera de la realidad de él es un observador y por lo tanto, de hecho, "fuera" de "su universo".

Cabe aclarar que aunque los objetos más allá del horizonte cosmológico se alejan del observador a velocidades mayores que las de la luz, esto no contrasta con la relatividad general de Einstein , de hecho esta última prohíbe cualquier movimiento a velocidades superlumínicas dentro del universo pero no coloca ningún movimiento a velocidades superlumínicas. límite en la tasa de expansión de este último.

Numero de galaxias

En el universo visible observable hay ciertamente más de dos billones (dos billones) de galaxias gracias a las observaciones publicadas en octubre de 2016 [6] que superan la estimación anterior del campo Hubble Ultra Deep (que calculó alrededor de 100 hasta 400 mil millones en la mayoría) [7] sin embargo, según nuevas estimaciones, el número hipotético de galaxias en el universo extrapolado de la estructura del llamado Fondo Óptico Cósmico conocido hasta la fecha, sería solo una fracción con un número mayor de al menos uno o dos órdenes de magnitud (que actualmente no nos permitirían enumerarlos ya que solo contando incluso con la ayuda de la inteligencia artificial excedería la duración de la vida humana) y además aproximadamente otro 90% de las galaxias en el universo observable resultaría según a estimaciones estadísticas no detectables con los telescopios que tenemos hoy, todavía muy poco potentes. [8] La mayoría de ellos tienen un diámetro entre 1000 y 100.000 pársecs y normalmente están separados por distancias del orden de millones de pársecs (megaparsecs, Mpc). [9] El espacio intergaláctico está parcialmente ocupado por un gas tenue, cuya densidad es inferior a un átomo por metro cúbico . En la mayoría de los casos, las galaxias están dispuestas en el Universo organizadas según jerarquías asociativas precisas, desde las asociaciones más pequeñas, formadas por algunas galaxias, hasta los cúmulos , que también pueden estar formados por miles de galaxias.

Divulgación

El aumento de nuestras capacidades tecnológicas no amplía el horizonte del universo observable. De hecho, el horizonte es un límite físico impuesto por la velocidad finita de la luz o cualquier otra radiación emitida por los objetos celestes por lo que esta radiación tarda un cierto tiempo en llegar al observador. [10]

A veces, el término universo se usa incorrectamente para referirse al universo observable . Esto se debe a que los fenómenos físicos inobservables son paradigmáticamente indescriptibles para el conocimiento científico humano; también pueden ser objeto de especulaciones conceptuales típicamente metafísicas ; en el campo de la física teórica estas especulaciones aún pueden describirse con modelos matemáticamente correctos, pero fuera de las leyes físicas aceptadas.

Nota

  1. ^ Preguntas frecuentes en cosmología , en astro.ucla.edu , Astro.ucla.edu. Consultado el 1 de mayo de 2011 .
  2. ^ Charles Lineweaver y Tamara M. Davis, Conceptos erróneos sobre el Big Bang ( PDF ), en space.mit.edu , Scientific American, 2005. Consultado el 6 de noviembre de 2008 (archivado desde el original el 19 de julio de 2011) .
  3. ^ Itzhak Bars y John Terning, Extra Dimensions in Space and Time , Springer, noviembre de 2009, págs. 27–, ISBN 978-0-387-77637-8 . Consultado el 1 de mayo de 2011 .
  4. ^ (EN) Christopher J. Conselice, Aaron Wilkinson, Kenneth Duncan y Alice Mortlock, La evolución de la densidad numérica de galaxias en z <8 y sus implicaciones en The Astrophysical Journal, vol. 830, n. 2.
  5. ^ Copia archivada ( PDF ), en space.mit.edu . Obtenido el 6 de noviembre de 2008 (archivado desde el original el 19 de julio de 2011) .
  6. ^ La evolución de la densidad numérica de galaxias en z <8 y sus implicaciones por Cristophe J. Conselice Aaron Wilkinson Kenneth Duncan Alice Mortlock (Universidad de Nottingham, Reino Unido) -Leiden Observatory Netherlands - Supa / Royal Observatory Edimburgh UK
  7. ^ Glen Mackie,Para ver el universo en un grano de arena de Taranaki , en astronomy.swin.edu.au , Swinburne University, 1 de febrero de 2002. Consultado el 20 de diciembre de 2006 .
  8. ^ Karl Hille, Hubble Reveals Observable Universe Contiene 10 veces más galaxias de lo que se pensaba anteriormente , en nasa.gov , NASA, 13 de octubre de 2016. Consultado el 5 de enero de 2018 .
  9. ^ D. Gilman, Las galaxias: islas de estrellas , en hq.nasa.gov , NASA WMAP. Consultado el 10 de agosto de 2006 .
  10. ^ Davis .

Bibliografía

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