Si el universo no se expandiera, ¿el cielo nocturno sería más gris en lugar de negro?

Para responder a la pregunta sobre la “negrura” del cielo, debemos considerar varias partes.

Primero, las estrellas que vemos en el cielo son estrellas de una pequeña parte de nuestra galaxia. Se llama el brazo de Orión. El resto de la galaxia solo es visible como la Vía Láctea. Toda la luz que está presente en ‘nuestra’ galaxia no es suficiente para hacer que el cielo sea menos oscuro.
Cuando miramos hacia el cielo, podríamos ver la galaxia de Andrómeda, especialmente con un telescopio. Esta es la galaxia ‘cercana’ más grande y no es completamente visible a simple vista, necesitamos un telescopio para ver qué tan grande es en realidad. Nuestra galaxia y la galaxia de Andrómeda están unidas por la gravedad, por lo que la expansión no es el factor aquí. Nuestra propia galaxia y la galaxia de Andrómeda no dan suficiente luz para hacer que nuestro cielo sea menos oscuro por la noche.

Con esto podemos llegar a la conclusión de que la expansión y la “oscuridad” del cielo no se correlacionan necesariamente entre sí. Al menos no ahora’.

Con esta información retrocedemos en el tiempo. Hubo un momento en el tiempo en que el universo no era ‘negro’ pero era opaco / brumoso. Observamos esto como la radiación de fondo cósmica. En ese momento la expansión del universo ya se desaceleró. Después de este momento, se formaron los primeros átomos (hidrógeno y un poco de helio) y esto causó la oscuridad del cielo.
Cuando grandes cantidades de hidrógeno se agruparon debido a la gravedad (y se necesita mucho) comenzó a calentarse y finalmente comenzó la fusión. Surgieron las primeras estrellas.

En este punto, no importaría si el universo se estaba expandiendo o no por la oscuridad del cielo. Una vez que se formaron los primeros átomos, el universo ya se había expandido lo suficiente como para volverse negro. Y en ese momento era realmente negro, la naturaleza opaca se detuvo y las estrellas aún no brillaban.

Entonces, si quisiéramos una expansión más brillante del cielo, deberíamos habernos detenido antes.
Mucho antes Lo que en ciencia se llama el período de ‘inflación’ debería haberse detenido antes. Este es el punto donde todo seguía muy cerca. Bueno, punto no es realmente la mejor palabra. Estamos hablando de fracciones de segundos. Se llama la época inflacionaria por este motivo.

Pero cuando esta enorme expansión en poco tiempo hubiera terminado antes, ¿qué habría pasado?
Lo más probable es que todo el universo se hubiera derrumbado nuevamente. Dentro del segundo después del comienzo del universo (también llamado Big Bang).

Dada toda esta información, solo podemos llegar a una conclusión:
No, el cielo nocturno no sería más brillante si el universo no se expandiera. Si el universo dejara de expandirse después de la época de inflación, terminaríamos con aproximadamente la misma configuración del universo que tenemos ahora. La curvatura del espacio-tiempo que llamamos gravedad eventualmente causaría que el plasma que estaba presente se convirtiera en átomos y con eso comenzaría la oscuridad.
Si el universo dejara de expandirse durante la época de inflación, podríamos no tener un universo para empezar.

Ahora hay otra forma de observar un cielo más claro:
Cuando estaríamos cerca de una nebulosa de hidrógeno que está iluminada por la luz de las estrellas (o en este caso tal vez la llamaríamos luz solar) podríamos ver un cielo completamente diferente:

Bueno, se vería más así:
Pero al menos podemos imaginar que el cielo nocturno se vería diferente.

Eventualmente podríamos terminar con un universo más brillante. Si bien la investigación científica en este momento indica que el universo seguirá expandiéndose, existe una pequeña posibilidad de que algún día se contraiga. Y cuando comience a contraerse, el cielo se volverá más brillante. Y a medida que avancen los años, se volverá más y más brillante y se calentará. Al final, toda la materia será ‘destruida’ por el calor que se generará en este proceso.

Creo que esto lo cubre todo.

  1. En la situación actual, la falta de expansión no hace la diferencia
  2. En la situación posterior a la ‘reionización’, la falta de expansión no haría una diferencia
  3. En la situación entre la ‘época de inflación’ y la reionización, la falta de expansión no haría una diferencia
  4. En la época de inflación, la falta de expansión (suficiente) marcaría la diferencia. Y el universo tal como lo conocemos no existiría. No estaríamos aquí para hacer esta pregunta.

Referencias para lecturas adicionales:
Cronología del universo.
Época inflacionaria
Imágenes de la nebulosa de Orión:
Nebula de Orión

Si el universo no se expandiera, ¿el cielo nocturno sería más gris en lugar de negro?

Para responder a la pregunta tenemos que imaginar un universo diferente al nuestro. Nuestro universo definitivamente no se ajusta a la descripción.

La respuesta a su pregunta no solo dependerá de la estadística actual de expansión, sino también de la historia del universo. Sé de dos universos más o menos realistas que se ajustan a la descripción de que no se están expandiendo.

El primero sería muy parecido al nuestro pero con una mayor densidad de masa. Tal universo comenzaría a expandirse como el nuestro. La expansión se ralentizará hasta que se detenga y se invierta en un colapso.
Su pregunta puede hacerse en el punto donde se detiene la expansión. Este es el universo más realista que se me ocurre que no se expande.
El nightky se vería oscuro como el nuestro.

El segundo universo es uno que se creía que era el universo hasta hace poco (1920-1930). Un universo eterno y estático. Para ser claros, los expertos son casi unánimes en creer que tal universo no puede existir y es seguro que es completamente diferente de nuestras obesidades.
Una gran diferencia está relacionada con su pregunta. Si es infinitamente viejo infinitamente grande, ¡entonces podemos demostrar que el cielo nocturno debe ser tan brillante como mirar directamente al sol! Esto se llama la paradoja de Olbers.

Respuesta: Creo que es blanco o negro y no hay nada en el medio (no gris)

Hasta donde sabemos, la expansión del Universo no hace ninguna diferencia aparente en lo que vemos. Hay quienes dirían que la Tierra se está haciendo más grande a medida que el universo se expande, pero no es así como funciona. El universo se expande entre las estrellas y galaxias y los objetos interestelares. No afecta la luz ni ninguna otra propiedad visible, excepto la distancia entre los objetos. La distancia entre las galaxias dejaría de aumentar y tal vez llegaría más luz, pero sería solo un poquito más. En realidad, como lo considero, necesito enviarlo a un enlace o dos … http://arxiv.org/abs/1104.4458 & nbsp ; LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO El universo en expansión: de la desaceleración a la velocidad
Physics Nobel Explainer: ¿Por qué se está acelerando la expansión del universo? Con estos enlaces, puede ver que el brillo del cielo se vería poco afectado y que el color de las estrellas distantes cambiaría. Ni siquiera sabemos si la expansión es actual o por dilatación del tiempo, ya que la luz que estamos observando tiene millones de años. Y, por último, una discusión sobre lo que usted preguntó, desde una perspectiva histórica, con múltiples respuestas. La paradoja de Olbers Estoy sorprendido por la profundidad de esta pregunta, inicialmente no me di cuenta de que me llevaría a través del efecto Doppler ‘materia oscura y energía’, el ‘universo visible’ y la paradoja de Olbers. Gracias por hacerme pensar.

Depende de cuándo quiere decir que la expansión se había detenido.

En este momento, todas las estrellas y galaxias visibles a simple vista están bastante cerca de los estándares cosmológicos, por lo que si la expansión se hubiera detenido recientemente (también según los estándares cosmológicos) no habría mucha diferencia en absoluto.

Pero si volvemos a hace mucho tiempo, digamos que cuando el universo tenía 5 mil millones de años, sí, los cielos habrían tenido muchas más estrellas y galaxias visibles a simple vista. OK, la tierra aún no existía, pero suponiendo que sí existiera.

Pero no se vería “más gris”, sino más “brillante”, el fondo sería tan negro como es, pero con muchos más puntos brillantes y nubes, y casi seguramente mucho más hermoso.

Siempre me parece una pena que no vivamos en una región del universo con contenidos estelares más densos, sería genial ver muchos más objetos celestes cercanos en nuestro cielo nocturno.

Cuando sin duda disfrutaríamos de un cielo nocturno más brillante es si viviéramos más cerca del centro galáctico, donde la densidad de las estrellas es mucho más alta que en nuestra ubicación actual en lugar del borde exterior de nuestro brazo espiral. Pero algunos astrofísicos piensan que la vida podría no ser posible allí, ya que la cantidad de fuentes de rayos X y rayos gamma probablemente también sea bastante mayor y el nivel de radiación cerca del centro galáctico podría ser demasiado alto para que la vida sea sostenible.

Suponiendo que todas las galaxias estén en las posiciones actuales pero no se alejen unas de otras, la falta de un cambio rojo cosmológico aumentaría un poco el brillo del cielo nocturno. Si la expansión se hubiera detenido hace miles de millones de años, las galaxias estarían más juntas y el cielo nocturno sería incluso un poco más brillante.

Eso es básicamente un “Sí”.

No entiendo completamente a qué estás apuntando. ¿Cuál sería la fuente del resplandor? Si está pensando en la radiación de fondo, entonces en un universo no expansivo sería inexistente. Si está pensando en la línea de la paradoja de Olbers, entonces requeriría que el universo no solo no se expanda, sino que también sea eterno; de lo contrario, todavía veríamos solo un volumen finito de espacio.

No. El cielo nocturno está dominado por estrellas en nuestra propia galaxia, donde las fuerzas de gravedad cuentan por mucho más que la expansión general del universo. Esto también es cierto para las galaxias que podemos ver a simple vista: estamos convergiendo con Andrómeda, y habrá una colisión en unos pocos miles de millones de años. Sin embargo, todas esas galaxias están en el límite de visibilidad. Solo vemos el núcleo de la galaxia de Andrómeda, y los griegos lo pasaron por alto, apareciendo primero en un mapa celeste árabe.

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