¿Cómo podemos saber la edad del universo?

Debido a que el espacio se expande, la luz de los objetos distantes se desplaza a una frecuencia más baja, desplazándose hacia el rojo. Cuanto menos espacio hay, menos hay para expandirse y menos tiempo tiene para expandirse antes de que la luz lo haya pasado.

Cuanto más exactamente sepamos la velocidad de expansión, más exactamente podremos determinar qué tan lejos está el objeto y, por lo tanto, cuánto tiempo ha tardado la luz en alcanzarnos.

Conocemos la distancia real a estrellas específicas porque parecen moverse a medida que la Tierra gira alrededor del sol. Paralaje simple. Sabemos cuán brillantes deberían ser estas estrellas porque tenemos modelos excepcionalmente buenos para ellas. Eso nos permite hacer una calibración bastante básica.

Podemos usar eso para tener una buena idea de la expansión del espacio, ya que están desplazados en rojo en una cantidad conocida a una distancia conocida.

Esto nos permite ir más allá, porque sabemos qué tan brillantes deberían ser algunos tipos específicos de estrellas, qué tan brillantes parecen ser, cuánto más oscuras se vuelven las cosas con la distancia y su desplazamiento hacia el rojo.

Una vez que tienes eso, tienes algunos buenos puntos de datos para un espacio relativamente cercano. Ahora puede usar otro conjunto de velas estándar, una clase particular de supernova que podemos modelar bien, para establecer distancias mucho mayores mediante un enfoque similar.

Esto nos da una buena trama de desplazamiento rojo versus distancia.

Ahora podemos simular el tiempo en reversa, cuando el espacio habría sido esencialmente cero. Esto requiere que sepamos cuánta expansión ha cambiado con el tiempo, pero el cambio rojo nos dice eso. La cifra resulta ser de unos 13.800 millones de años para cuánto tiempo le tomaría al universo colapsar en un punto si se invirtiera el tiempo.

Ahora queremos comprobar eso. La teoría predice que poco después de la Fase Inflacionaria, obtendrás un muro de radiación que es muy suave pero no perfectamente. Esto debería parecer estar en todas las direcciones, ya que todo el espacio debe haber venido de esa pared. En estos días, se llama radiación de fondo cósmico y se ha estudiado intensamente.

La teoría también predice que después de este muro llega una Edad Oscura en la que no se podría formar una estrella porque todavía hacía demasiado calor para tener átomos estables. Después de esto, deberías obtener prototipos de estrellas, burbujas de hidrógeno supermasivas, seguidas de estrellas.

La primera gota de protoestrella se desplaza al rojo en una cantidad correspondiente a 13.400 millones de años luz, es decir, 400 millones de años después de la inflación, aproximadamente cuando se esperaba que terminara la Edad Media. Nada estructurado se ha visto hasta ahora.

Debe enfatizarse que debido a que no se ha visto nada estructurado tan lejos, probablemente porque no existían entonces, no hay velas estándar ni métodos obvios de calibración. No podemos estar 100% seguros de cuál era la tasa de expansión del espacio sin esta información, pero nuestros modelos son muy buenos ahora y no hay nada que sugiera algo particularmente extraño en esta fase.

Las respuestas de Raj son buenas. También podemos tomar el Hubble ‘constante’ H de aproximadamente 70 kilómetros / seg / Megaparsecs, tiene las dimensiones del tiempo inverso . Esta es la constante de proporcionalidad para la expansión de las galaxias.

velocidad = H * distancia

Cuando toma 1 / H, obtiene una edad de aproximadamente 14 mil millones de años . La relación precisa entre 1 / H y nuestra edad depende de los detalles de la cosmología, pero para nuestros parámetros cosmológicos particulares resulta bastante cercana.

La edad real es de aproximadamente 13.7 a 13.8 mil millones de años.