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El Universo: ¿Es Infinito? ¿Qué Edad Tiene? ¿De Que Tamaño Es? ¿Qué Tanto Podemos Ver? ¿Dónde Estamos?

Siempre nos hemos preguntado algunas cosas sobre el universo y tal vez no lo sabias, pero hay respuestas! 🙂  También algunas imágenes para darnos una idea de la magnitud de lo que hablamos.

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Una Vista con el Telescopio Espacial Hubble a solo una pequeña área de nuestro cielo (en el recuadro rojo a un lado de la luna). Cada mancha o puntito que se ve es una Galaxia..con miles de millones de estrellas!

¿El Universo Es Infinito?

El universo es la totalidad del espacio y del tiempo, de todas las formas de la materia, la energía y el impulso, las leyes y constantes físicas que las gobiernan. Sin embargo, el término también se utiliza en sentidos contextuales ligeramente diferentes y alude a conceptos como cosmos, mundo o naturaleza

Como no sabemos el tamaño del universo (solo se sabe el tamaño del universo observable, pero no del todo) entonces no se puede saber si el universo es infinito o finito. (Nos quedamos como empezamos, esta pregunta aunque la respuesta es lógica, sigue quedando abierta)

El Universo Observable

El universo observable se compone de las galaxias y otras materias que pueden, en principio, ser observados desde la Tierra en la actualidad debido a la luz y otras señales de estos objetos que han tenido tiempo de llegar a la Tierra desde el comienzo de la expansión cosmológica. Suponiendo que el universo es isotrópico (Característica que posee el Universo de verse igual en todas direcciones sin importar la posición del o los observadores que se encuentren en él, ya que cualquiera que sea su ubicación, estarán observando el mismo universo), la distancia hasta el borde del universo observable es más o menos la misma en todas las direcciones. Es decir, el universo observable es un volumen esférico (una pelota) centrada en el observador. Cada ubicación en el Universo tiene su propio universo observable, que pueden o no solaparse con el uno centrado en la Tierra.

El Universo Total Vs. El Universo Observable

Algunas partes del universo están demasiado lejos para que su luz emitida desde el Big Bang haya tenido suficiente tiempo de llegar a la Tierra, por lo que estas partes del universo residen afuera del universo observable. En el futuro, la luz de galaxias distantes habrá tenido más tiempo para viajar, por lo que más regiones serán observables. Sin embargo, debido a la Ley de Hubble, las regiones suficientemente distantes de nosotros se están expandiendo –alejándose- de nosotros más rápido que la velocidad de la luz (la relatividad especial evita que los objetos cercanos en la misma región local se mueva más rápido que la velocidad de la luz con respecto al otro, pero no hay tal limitación para objetos distantes cuando el espacio entre ellos se está expandiendo) y además la tasa de expansión parece estar acelerándose debido a la energía oscura. Suponiendo que la energía oscura es constante (una constante cosmológica que no cambia), por lo que la tasa de expansión del Universo continúa acelerándose, hay un “límite de la visibilidad de futuro” más allá de la cual los objetos, no entrará en nuestro universo observable en cualquier momento en el futuro infinito, porque la luz emitida por los objetos fuera de ese límite nunca llegar hasta nosotros.

 

La Edad Del Universo

La mejor estimación de la edad del universo a partir de 2013 es 13.798 ± 0037 millones años,

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Representación artística sobre el universo observable con el centro siendo el sol nuestro.

 

Da click sobre la imagen para verla en su gran magnitud. (El archivo original mide 28Mb)

El Tamaño del Universo Observable

La distancia comóvil de la Tierra al borde del universo observable es de unos 14 gigaparsecs (46 millones de años luz o 4,3 × 1.026 metros) en cualquier dirección. El universo observable es, pues, una esfera con un diámetro de aproximadamente 29 gigaparsecs  (93 Gly o 8,8 × 1026 m).  Suponiendo que el espacio es más o menos plana, este tamaño corresponde a un volumen comóvil de aproximadamente 1,3 × 104 GPC3 (4,1 × 105 Gly3 o 3,5 × 1080 m3).

Las cifras citadas anteriormente son las distancias ahora (en tiempo cosmológico), no distancias en el tiempo que la luz fue emitida. Por ejemplo, la radiación cósmica de fondo de microondas que vemos en este momento se emitió en el momento de la disociación de fotones, que se estima que se han producido unos 380.000 años después del Big Bang, que se produjo hace alrededor de 13,8 mil millones años. Esta radiación fue emitida por la materia que se ha, en el tiempo intermedio, condensada en su mayoría en las galaxias, y esas galaxias ahora se calcula que están a unos 46 millones de años luz de nosotros.

Horizonte Cosmológico

El límite de visibilidad en nuestro universo está configurado por un conjunto de horizontes cosmológicos que limitan, en base a diversas limitaciones físicas, la medida en que podemos obtener información sobre diversos eventos en el Universo. El más famoso horizonte es el horizonte de partículas que establece un límite a la distancia precisa que se puede ver debido a la edad finita del Universo. Horizontes adicionales están asociados con la posible medida futuro de observaciones (más grande que el horizonte de partículas debido a la expansión del espacio), un “horizonte óptico” en la superficie de la última dispersión, y horizontes asociados con la superficie de la última dispersión para neutrinos y gravitacional olas.

Nuestra ubicación en el Universo Observable (Imagen de Alta Resolución)   Para ver la imagen en tamaño completo da click sobre ella. El archivo JPG mide 16Mb.
Earth's_Location_in_the_Universe_(JPEG) (Large)

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