Si miramos una estrella a 10 mil millones de años luz de distancia, ¿no estaría esa estrella realmente muerta a pesar de que podemos verla como si estuviera viva?

La respuesta es sí, tienes razón.

Sin embargo…

Me encantan esas preguntas que tienen una respuesta con una captura, y esta tiene una captura realmente complicada. Y aquí está la trampa.

Cuando hablamos de relatividad, el concepto de “ahora” se vuelve un poco fluido. En pocas palabras, ahora para un observador nominalmente estacionario es diferente de ahora para un observador en movimiento diferente, a menos que sus marcos temporales de referencia se crucen mutuamente simultáneamente. O tal vez sería mejor decir que dos eventos en el espacio / tiempo solo pueden considerarse simultáneos si sus marcos temporales de referencia se cruzan mutuamente entre sí en esos dos momentos.

Disculpas por una declaración tan compleja, pero hay una razón por la que lo expresé de esta manera. Dejame explicar.

1: Imagine un reloj de luz esférico en reposo. La luz se extiende uniformemente desde el centro, golpea el exterior de la esfera y se refleja hacia atrás para intersectarse nuevamente en el centro. El viaje de ida y vuelta total dura 1 segundo, lo que significa que el reloj de luz tiene un diámetro de 1 segundo de luz.

2: El observador A está en reposo en relación con el reloj y nominalmente cerca. Este observador ve el reloj “tictac” que tarda un segundo, con todos los fotones golpeando las paredes simultáneamente y llegando al centro simultáneamente.

3: Otro observador B pasa cerca y también es testigo del tictac del reloj. Verá que los fotones salen del centro simultáneamente y vuelven al centro simultáneamente, pero verá que los fotones golpean las paredes de manera diferente.

4: En reposo no significa estacionario, significa no acelerar. Según la teoría general de la relatividad, sabemos que no importa a qué velocidad se mueva el reloj de luz, la luz siempre se reflejará de regreso al centro y el viaje de ida y vuelta tomará un segundo de luz. Si el reloj de luz se está moviendo y si un observador lo pasa o si el reloj de luz se está moviendo y el observador está parado, deben ser casos idénticos. Sin embargo, el tiempo de ida y vuelta y las distancias recorridas se extenderán porque el cuerpo se mueve hacia adelante. Las diferencias se explican por la dilatación del tiempo y la duración. Además, la esfera se alarga en un elipsoide tiempo / espacio, de modo que las leyes geométricas aún son ciertas; La luz se emite en un foco y se recoge en el otro. (Ver las propiedades geométricas de las elipses)

5: Como experimento mental, digamos que hay una bomba en el centro de la esfera. Si la luz no golpea las paredes de la esfera simultáneamente, la bomba explota y destruye la esfera junto con ambos observadores. Como el observador A está estacionario en relación con la esfera, verá que la bomba no explota y estará a salvo. Sin embargo, el observador B está viendo que la esfera se mueve hacia adelante cuando comienza el pulso, lo que significa que verá que el borde posterior de la esfera golpea los fotones liberados antes del borde de ataque. Así, el observador B será destruido.

6: Después del evento, el observador A y B comparan notas (o comparan átomos dispersos, según sea el caso). o ambos observadores han sido destruidos o no destruidos, pero de cualquier manera deben estar de acuerdo, lo que por supuesto es una paradoja.

7: La solución a la paradoja es que en ambos casos los fotones golpean las paredes simultáneamente. Como sabemos que la velocidad de la luz es constante y los caminos de los fotones están bien definidos, eso significa que nuestro concepto de simultaneidad necesita ser redefinido.

8: El camino de la esfera y de cada uno de los observadores a través del espacio y el tiempo se define mediante líneas definidas por sus velocidades, con un gradiente definido por la velocidad v. Ahora el plano perpendicular también se define por ese vector, pero … bueno, yo ‘ Saltaré las matemáticas … pero el plano de simultaneidad se define por -v. El gradiente del plano que describe ese marco tendría un gradiente de 1 / v. Esto significa que en v = c las cuatro dimensiones del espacio y el tiempo colapsan el tiempo y la distancia en uno, y luego se extienden súper al infinito, dejando efectivamente solo dos dimensiones … pero esa es otra historia.

9: Esto es compatible con todos los telescopios reflectores de la Tierra, ya que (perdón por omitir los pasos de la lógica aquí) estos telescopios fallarían tan pronto como la Tierra girara en una dirección diferente. Esto se debe a que operan en los mismos principios geométricos que el reloj de luz y, por lo tanto, sin que lo anterior sea cierto, no podrían enfocar la luz de fuentes distantes en un punto focal fijo mientras se gira sobre la tierra; Tendría que haber distorsiones que requerirían correcciones constantes.

Hay un poco más, pero fundamentalmente lo que es simultáneo a un objeto / observador en movimiento es todo lo definido por este plano, que llamaremos el plano de referencia temporal de ese objeto / observador. Dos eventos para diferentes objetos / observadores solo pueden ser simultáneos si ambos se cruzan entre sí los marcos temporales de referencia.

¿Qué significa esto para nuestro sol lejano? Significa que la edad del sol en relación con el observador cambia dependiendo de la velocidad hacia o lejos del observador. Esto está respaldado y resuelve la paradoja de los gemelos. Si tuviéramos que volar hacia esa estrella, literalmente envejecería a medida que aceleramos en relación con nuestro marco de referencia temporal. A la velocidad de la luz, la diferencia sería 1 / v, dando una distorsión temporal de d / c, donde d es la distancia. Por lo tanto, si viajamos a esa estrella a la velocidad de la luz, no pasará el tiempo para nosotros, pero la estrella será d / c segundos mayor cuando lleguemos, o 10 mil millones de años, que es lo que su edad habrá sido en relación con nuestra marco temporal de referencia para todo el viaje.

Lo siento, esto no es más simple, pero pensé que era demasiado increíble para no compartirlo.

Si. La estrella que emitía luz visible a esa distancia se habría ido.

Las estrellas como el Sol tienen una vida útil en algún lugar cercano a su figura citada, por lo que mientras la luz que vio estaba ‘en tránsito’ entre usted y usted, incluso una estrella del tipo ZAMS (Secuencia principal de la Edad Cero) habría vivido su vida. toda la vida, y probablemente habría muerto casi como viste su luz.

Una estrella grande y caliente, por otro lado, duraría mucho menos tiempo, porque para mantenerse estable, su temperatura central debe ser mucho más alta para contrarrestar su auto-gravedad. A estas temperaturas más altas, agota todos los posibles ‘combustibles’ de fusión en una milésima parte de la vida de una estrella de tipo Sol, luego se convierte en Supernova. Juego terminado.

Pero una pequeña estrella roja, una enana roja, ahora eso es algo completamente diferente. Ya sea que se hayan creado en ese estado, o el último remanente de una antigua estrella de tipo Sol, las enanas rojas son las mejores estrellas verdaderas conocidas. Utilizan sus reservas de combustible a tasas positivamente miserias , eventualmente enfriándose en enanas negras también conocidas como estrellas de carbono.

Si la luz que vio proviene de una enana roja (lo cual es puramente teórico , porque en este momento no tenemos un telescopio lo suficientemente sensible como para identificar una de estas pequeñas estrellas tenues, a diez mil millones de años luz de distancia), entonces podría puede mantenerse fácilmente en ese momento, porque las enanas rojas pueden tomar un billón de años o más para finalmente enfriarse en la oscuridad. Y el universo no ha estado aquí tanto tiempo.

Entonces, con la tecnología actual, sí. Cualquier estrella que sea visible a diez mil millones de años luz de distancia habría muerto antes de que su luz te alcanzara .

NB: tenga en cuenta que la teoría de la estrella de carbono es exactamente eso, solo una teoría. Es demasiado pronto en la historia del Universo para tener alguna posibilidad de demostrarlo en el cosmos real.

Tenga en cuenta también que las únicas cosas, aparte de galaxias enteras, que podemos resolver a diez mil millones de años luz de distancia, son las supernovas. Esto se debe a que temporalmente se vuelven lo suficientemente brillantes como para eclipsar la salida de todo lo demás en su galaxia anfitriona.

La respuesta corta: si miramos una estrella que ahora está muerta pero estaba viva hace 10 mil millones de años, sí, veríamos una estrella viva. Es sorprendente lo rara que es la ciencia.

Sin embargo, probablemente no esté muerto. Además, no podemos verlo; Incluso las galaxias tan lejanas parecen pequeñas. Basta con mirar el Hubble Deep Field, que es una imagen de galaxias a 13 mil millones de años luz de distancia del telescopio más poderoso jamás construido .

Es deslumbrante, pero no puedes ver una estrella en esa imagen. ¿Pero y si pudieras?

Una estrella que vemos a 10 mil millones de años luz de distancia estaba viva hace 10 mil millones de años. Eso si no se tiene en cuenta la inflación, que es básicamente cosas que se alejan entre sí debido a la energía oscura. Oh lo siento, dije básicamente. Sin embargo, la ciencia no es simple. En realidad, las cosas a 10 mil millones de años luz de distancia que veríamos tienen menos de 10 mil millones de años, pero creo que querías decir que estas son imágenes de 10 mil millones de años y las estrellas están a unos 30 mil millones de años luz ahora.

10 mil millones de años después, la estrella tiene entre 10 y 13 mil millones de años. Estrellas como las de hoy solo se formaron cientos de millones de años después del Big Bang, que fue hace 13.800 millones de años.

Entonces, ¿está viva esta estrella? La pregunta depende de si la vida útil de la estrella fue de al menos 10 mil millones de años. La vida útil de una estrella se acorta cuanto más masiva se vuelve. Claro, las estrellas más masivas tienen más combustible, pero una presión y temperatura más altas significan que se quema más brillante y más rápido, y consume su combustible. (También hay otras razones, pero no son importantes).

Una estrella como el Sol vivirá de 10 a 12 mil millones de años, por lo que si la estrella es la masa de nuestro sol o menos, en realidad aún estaría viva. Esto incluye más del 90% de todas las estrellas, por lo que esa estrella probablemente todavía está viva. Las proporciones eran probablemente diferentes entonces, pero aún así, las estrellas menos masivas que el Sol eran la mayoría.

Pero, ¿y si la estrella estuviera muerta? Bueno, todavía lo veríamos como vivo. La luz que estamos viendo ahora fue emitida por esa estrella hace 10 mil millones de años cuando aún estaba viva, así que sí, incluso si la estrella estuviera muerta, veríamos su luz.

He visto una respuesta diferente que usa la relatividad. Es mucho más fácil de explicar si conoces la relatividad, pero supuse que, dado que haces esta pregunta, no conoces la relatividad.

Principalmente depende del tipo de estrella. Las estrellas como el sol (sol) duran unos 10 mil millones de años en total, más como 8-10 pero quién está contando. Si es como decir una enana blanca, durarán casi para siempre. Pero si es como la estrella Betelgeuse, que es un supergigante rojo (si estuviera sentado donde Sol, la fotosfera externa alcanzaría a Júpiter, es enorme) solo durarán decenas a cientos de millones de años. Más grandes son más rápidos, mueren.

Cuando los astrónomos miran a través de telescopios, de hecho están mirando hacia el pasado. Entonces, para distancias de 10 mil millones de años significa solo 4.8 mil millones después del Big Bang y la mayoría o todas las primeras estrellas fueron MONSTRUOS, así que lo más probable es que estén muertos. Además, tenga en cuenta a esa distancia que vemos galaxias, no estrellas individuales.

No soy astrónomo profesional, pero es una pasión mía.

Déjame intentar volar tu mente: “Ahora” viaja a la velocidad de la luz.

Cuando la luz se vuelve verde, no me preocupo por el hecho de que la luz realmente se volvió verde un nanosegundo antes de lo que lo vi. En cuanto a las distancias a las que estamos acostumbrados, “ahora” bien podría ser universal.

En distancias interestelares, puede esperar que el retraso comience a importar. Excepto que realmente no lo hace. Quizás Sirius ya no esté allí. Tal vez se convirtió en supernova hace cinco años, y la onda expansiva se dirige hacia nosotros mientras lees, y nos golpeará en otros tres años. No hay forma de que lo sepamos. Levantamos la vista y vemos al viejo fiel Sirius sentado donde siempre ha estado. Y podemos medir su influencia gravitacional sobre nosotros y las estrellas vecinas. No se sabe si realmente se ha ido, y eso es porque en realidad no lo es. Para alguien en el vecindario de Sirius, la estrella ya no existe, pero, para nosotros, todavía existe. La “existencia” viaja a la velocidad de la luz.

Si una especie de bromista Kardashev 3 extraterrestre alejara el sol, seguiría “estando allí” durante 8 minutos, en lo que a nosotros respecta.

Y esas estrellas de 10 mil millones de años luz de distancia que vemos a través de nuestros telescopios, están allí. Porque podemos verlos.

Olvídate de las estrellas. Tome la Luna, el Sol o cualquier otro planeta en nuestro sistema solar. Por ejemplo, si algo activara un interruptor que apaga el Sol, no lo sabríamos por 8 minutos. Por extensión, nunca lo sabemos AHORA. Incluso esa pantalla de computadora que estás mirando contiene información del pasado. La luz lleva tiempo desde la pantalla hasta los ojos, luego desde los ojos hasta el cerebro y procesada por el cerebro. La única realidad es EL PASADO.

La velocidad de la luz es la única constante en el Universo.

La teoría de la relatividad muestra que en el universo nada es absoluto. El espacio y el tiempo no son absolutos (por eso es la Teoría de la “Relatividad”). Solo absoluta o constante es la velocidad de la luz, que en realidad es el resultado de la naturaleza inherente del espacio-tiempo.

La noción de “Ahora” a la que te refieres sucede porque implícitamente asumes que el tiempo es absoluto y puede ser el criterio utilizado en todo el Universo.

Mire este video y alrededor de los 7 minutos, verá la pregunta exacta que hizo y respondió Brian Greene.

Si. Las estrellas que vemos a 100 años de distancia pueden estar muertas, en principio, y no lo sabríamos. Todavía. Mirar en el espacio es mirar atrás en el tiempo. No hay forma de evitar esto. Ese es un efecto de la velocidad del límite de velocidad de la luz que el universo ha impuesto. Esto también hace que el concepto de “ahora” sea más que un poco dudoso, ya que no hay forma de establecer qué es “simultaneo”. Solo podemos saber que ahora está precisamente aquí, en ningún otro lugar. Sí, la cosmología es alucinante.

Si tuviéramos telescopios lo suficientemente buenos como para resolver estrellas individuales a 10 mil millones de años luz de distancia, entonces, sí, la mayoría de las estrellas que ves a esa distancia habrán explotado hace mucho tiempo. La mayoría serían estrellas de Población II y Población III. Gran parte del material expulsado cuando explotaron se habrá transformado en estrellas de la Población I, como nuestro propio Sol. (III es el más viejo y yo el más joven).

Sin embargo, no * todas * las estrellas antiguas se han ido. Algunos todavía arden hoy en nuestra propia galaxia: la estrella más antigua – Wikipedia

Más sobre la cronología de las tres poblaciones: cronología del universo – Wikipedia

Primero, no podemos resolver estrellas individuales a esa distancia.

Segundo, no puede importar que haya pasado por su secuencia, finalizado y alimentado a otras estrellas florecientes más nuevas.

¿No estudias historia en la escuela también, aunque muchas de las personas de las que lees y de las que aprendes ya están muertas?

El objeto podría estar muerto por mucho tiempo. Pero esto es cierto para cualquier objeto que observemos. Incluso si nuestro Sol explotara en este mismo momento (que no puede), solo lo notaríamos ocho minutos después.

No podemos resolver estrellas individuales a 10 mil millones de años luz. En ese rango solo podemos ver cosas del tamaño y el poder de las galaxias.

Una galaxia tiene una vida activa de billones de años. Lo más probable es que la galaxia que viste todavía estuviera allí, pero cambió significativamente de cómo la ves ahora.

Si la estrella ahora está muerta, la razón por la que todavía podemos verla es porque la luz tarda 10 mil millones de años en viajar a la Tierra. Entonces, lo que vemos ahora desde la Tierra es en realidad lo que parecía hace 10 mil millones de años. así que 10 mil millones de años a partir de ahora es lo que se vería hace 10 mil millones de años. pero no vería nada porque estaba muerto hace 10 mil millones de años.

Una nota al margen interesante. Según nosotros, el fotón que observa ha viajado durante 10 mil años. Su propio punto de vista sería que dejar la estrella y ser absorbido por tu ojo sucedió simultáneamente.

Esta es una cuestión de punto de referencia o marco. Está comparando un objeto pero utilizando un punto de referencia muy diferente. Uno es la tierra y el otro punto tiene 10 mil millones de años luz de diámetro. Obviamente, puedes sacar diferentes conclusiones.

Lo mismo se aplica a cada punto de referencia, incluido el tiempo.

Puedo ver un vaso lleno de agua en un lugar en particular, pero tú miras el mismo vaso en el mismo lugar pero una semana después. Ahora toda el agua se evaporó, argumentará que el vaso está vacío. ¿Estamos comparando la misma situación?

Cada vez que cambia las coordenadas (3 espaciales, una vez), cambia la situación para que no pueda argumentar que son el mismo marco de referencia.

Depende de la vida de esa estrella. Pero si es menos de 10 mil millones de años, es decir, tiene aproximadamente la masa del Sol o más, entonces sí, en realidad ya estaría muerto.

Siempre me intriga la fascinación que parecen tener los coroanos con este concepto. Para los astrónomos, pensamos, ¿quién le da a volar lo que la estrella está haciendo ahora , de todos modos? no podemos verlo como es ahora , entonces, ¿a quién le importa?

Solo quería agregar una respuesta que creo que es genial, probablemente ya obtuviste la respuesta real que querías.

¿Sabía que debido a la tasa de expansión del espacio, la luz que viaja desde más de 48 mil millones de años luz de distancia nunca nos alcanzará, ni en 48 mil millones de años o 100 billones de años, nunca, a pesar de que está viajando hacia nosotros en el velocidad de la luz.

En lo que a nosotros respecta, el diámetro del espacio nunca será mayor de 96 mil millones de años luz, aunque el universo podría ser para siempre más grande.

Depende de la estrella, la mayoría de las estrellas tienen vidas de decenas de miles de millones de años. Pero eso no es lo que estás preguntando.

Si la estrella se volviera supernova poco después de la luz que ahora estamos viendo a la izquierda, ahora estaría muerta en SU ​​marco de referencia pero NO en el nuestro. Recuerde que experimentamos todo en el pasado. No hay presente Siempre hay un retraso.

¡Por supuesto! ¡Te acabas de contestar tú mismo! Si una estrella a 10 mil millones de años luz de la Tierra explota en este mismo segundo instante, la luz llegaría a la Tierra después de 10 mil millones de años luz. La mayoría de las estrellas que vemos hoy en realidad han explotado. Cuando miramos las estrellas, en realidad estamos mirando hacia atrás en el tiempo.