Cuanto mide el universo

Cuanto mide el universo

Estrella

GRANDES MISTERIOS | COSMOLOGÍACampo ultraprofundoEn 2014, cuando los astrónomos añadieron datos ultravioleta al Campo Ultraprofundo del Hubble, pudieron estudiar algunas de las estrellas más jóvenes, grandes y calientes situadas entre 5.000 y 10.000 millones de años luz de la Tierra, descubriendo finalmente que las galaxias jóvenes crecen formando pequeños grupos de estrellas muy calientes. En este profundo retrato del universo, vemos aproximadamente 13.000 millones de años de historia cósmica.NASA/ESAEn abril de 1920, Harlow Shapley y Heber Curtis discutieron sobre la escala del universo en el gran auditorio del Museo de Historia Natural de la Institución Smithsoniana en Washington, D.C.

En esta discusión, que precedió en pocos años al descubrimiento de Edwin Hubble sobre la naturaleza de las galaxias, Curtis argumentó que el cosmos está formado por muchos «universos isla» separados, afirmando que las llamadas nebulosas espirales eran sistemas distantes de estrellas fuera de nuestra Vía Láctea. Por su parte, Shapley sostenía que las nebulosas espirales no eran más que nubes de gas en la Vía Láctea. Shapley situaba además el Sol hacia el borde de nuestra galaxia -que, en su opinión, era todo el universo-, mientras que Curtis creía que el Sol estaba cerca del centro de la galaxia. Curtis tenía razón sobre el gran tamaño del universo, pero se equivocaba sobre el lugar que ocupaba el Sol en él. Por otro lado, Shapley se equivocaba en cuanto al pequeño tamaño del universo, pero tenía razón en cuanto a la ubicación del Sol dentro de él.

Comparación del tamaño del universo

El universo es un lugar muy, muy grande. ¿Exactamente cómo de grande? Bueno, es difícil comprender realmente su escala en su totalidad. Encontrar una respuesta exacta a esta pregunta es difícil por varias razones, pero una de las claves para entender el universo es que tenemos una idea bastante sólida de lo grande que es el universo observable. El universo real se compone de áreas que ni siquiera son capaces de ver, y los científicos no saben realmente cuán grande es esta gran área desconocida.

La mejor manera de calibrar el tamaño del universo es medir el espacio por años luz. Un año luz es la distancia que la luz puede recorrer en un año, y la luz viaja a gran velocidad: unas 186.000 millas por segundo. En un solo año, la luz recorre el equivalente a seis billones de millas, por lo que es un buen punto de partida para imaginar la inmensidad del espacio.

Cuando miras al cielo por la noche y ves las estrellas, lo que estás viendo es la luz que desprenden las estrellas que están a años luz. Esa luz ha tardado años, décadas e incluso siglos en llegar a nuestros ojos en el planeta Tierra. Es posible que la estrella de la que procede esa luz ya no exista, teniendo en cuenta el tiempo que ha tardado en llegar hasta nosotros. Piénsalo por un segundo. Cuando miras al cielo nocturno, podrías estar viendo literalmente los fantasmas de estrellas que dejaron de existir hace cientos de años. Este concepto se aplica también a nuestro propio Sol. El Sol está a 93 millones de millas de distancia, así que si miras al Sol, estás viendo cómo era el Sol hace 8 minutos. Bastante extraño, ¿no?

Pequeña nube de magallanes

Esto se debe a que sólo podemos ver hasta donde la luz (o, más exactamente, la radiación de microondas emitida por el Big Bang) ha viajado desde el comienzo del Universo. Desde que el Universo estalló hace unos 13.800 millones de años, no ha dejado de expandirse hacia el exterior. Pero como tampoco conocemos la edad exacta del Universo, resulta difícil precisar hasta dónde se extiende más allá de los límites de lo que podemos ver.

«Es una medida de la velocidad de expansión del Universo en el momento actual», dice Wendy Freedman, astrofísica de la Universidad de Chicago que ha dedicado su carrera a medirla. «La Constante de Hubble establece la escala del Universo, tanto su tamaño como su edad».

Ayuda a pensar en el Universo como un globo que se infla. A medida que las estrellas y galaxias, como puntos en la superficie de un globo, se alejan unas de otras más rápidamente, mayor es la distancia entre ellas. Desde nuestra perspectiva, esto significa que cuanto más lejos está una galaxia de nosotros, más rápido se aleja.Desafortunadamente, cuanto más miden los astrónomos este número, más parece desafiar las predicciones construidas sobre nuestra comprensión del Universo. Un método de medición directa nos da un valor determinado, mientras que otra medición, que se basa en nuestra comprensión de otros parámetros del Universo, dice algo diferente. O bien las mediciones son erróneas, o bien hay algo que falla en la forma en que pensamos que funciona nuestro Universo.

Cómo de grande es el universo de animación

Esta imagen del telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA muestra un enorme cúmulo de galaxias, PLCK_G308.3-20.2, que brilla… [+] brillante en la oscuridad. Así es como se ven enormes franjas del Universo lejano. Pero, ¿hasta dónde llega el Universo tal y como lo conocemos, incluida la parte inobservable?

Hace 13.800 millones de años se produjo el Big Bang. El Universo estaba lleno de materia, antimateria y radiación, y existía en un estado ultra caliente y ultra denso, pero en expansión y enfriamiento. En la actualidad, el volumen que contiene nuestro Universo observable se ha expandido hasta tener un radio de 46.000 millones de años luz, y la luz que llega hoy por primera vez a nuestros ojos corresponde al límite de lo que podemos medir. ¿Pero qué hay más allá? ¿Y el Universo inobservable? Eso es lo que quiere saber Gray Bryan, al preguntar:

Conocemos el tamaño del Universo observable ya que sabemos la edad del Universo (al menos desde el cambio de fase) y sabemos que la luz irradia.    Mi pregunta es, supongo, ¿por qué las matemáticas involucradas en hacer el CMB y otras predicciones, en efecto, no nos dicen el tamaño del Universo? Sabemos lo caliente que era y lo frío que es ahora. ¿No afecta la escala a estos cálculos?

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