¿Cómo se calcula el tamaño del universo observable?

Solo podemos observar el universo observando partículas, por ejemplo, fotones, es decir, luz, que nos llegan. Dado que, localmente, nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz, la distancia que esa luz podría haber recorrido dentro de la edad del universo determina el tamaño del universo observable.

La llamada distancia al horizonte de partículas , ‘Rp’, es la distancia de un objeto que ha emitido partículas (luz), que nos llegan hoy, y se emitieron a t = 0, es decir, hace una edad del universo.

Otra cosa a tener en cuenta es que los objetos más lejanos se desplazan hacia el rojo, por lo que a distancias extremas, los objetos pueden desplazarse hacia el rojo hacia la invisibilidad.

  • La energía de la luz disminuye a medida que se desplaza hacia el rojo, por lo que requiere una sensibilidad cada vez mayor de los instrumentos para detectar.
  • En algún momento, puede caer por debajo del ruido de fondo del universo, el fondo cósmico de microondas (CMB), y perderse en eso.

Por lo tanto, los límites de la observabilidad teórica y los límites prácticos de las tecnologías actuales observables dadas son bastante diferentes.

Echa un vistazo a Universo observable

El radio resulta ser 14,000 megaparsecs, o aproximadamente 46 mil millones de años luz.

Eso suena como una paradoja porque el universo tiene menos de 14 mil millones de años, y si nada puede viajar más rápido que la luz, ¿cómo podemos observar partes del universo que están a más de 14 mil millones de años luz de distancia?

Debido a que el universo se está expandiendo, y la tasa de expansión del espacio en sí no tiene que obedecer al límite de velocidad de la luz.

El artículo de Wikipedia explica esto bien y también describe algunos de los números engañosos e inexactos que flotan en Internet.

La Ley de Hubble, que relaciona la velocidad de recesión de una galaxia con respecto a un observador a la distancia del observador desde esa galaxia, es así:

[matemáticas] v (t) = H (t) r [/ matemáticas]

En esto [matemáticas] H (t) [/ matemáticas] es el parámetro de Hubble. En cualquier momento, este parámetro depende de los constituyentes del universo y sus abundancias relativas.

Si consideramos un punto en el tiempo, el parámetro de Hubble es constante.

Digamos que elegimos hoy.

A partir de las observaciones, se conoce la constante de Hubble, como se la llama.

Deje que su valor se denote con [math] H_ {0} [/ math].

Esto significa que la Ley de Hubble actualmente es:

[matemáticas] v = H_ {0} r [/ matemáticas]

Entonces, sabemos que la velocidad de recesión de las galaxias aumenta proporcionalmente con la distancia desde ellas. Lógicamente, a cierta distancia, la velocidad de la recesión debe alcanzar la velocidad de la luz.

Como todas las galaxias más alejadas de ese punto se alejan de nosotros más rápido que la velocidad de la luz, lo establecemos como el límite del universo observable. Nada más lejos se puede ver.

De la ecuación de Hubble, establecer la velocidad de recesión igual a la velocidad de la luz:

[matemáticas] r_ {obs} = \ frac {c} {H_ {0}} [/ matemáticas]

Poniendo los valores actuales, donde la constante de Hubble es 67.8 km / s / Mpc (Planck 2013) y la velocidad de la luz es 299792.458 km / s, el radio observable es 4421.717 Mpc.

Bueno, aunque la respuesta parece obvia y bastante simple, necesita ser calificada en términos de tiempo. Además, primero se necesita determinar una definición de ‘universo’.

Entonces, comencemos suponiendo que lo que realmente le interesa es el tamaño de la región ‘expandida’ del espacio como consecuencia de la BB (¡SI acepta la teoría BB!).

Sabemos que una de las primeras consecuencias del BB fue que la ‘materia’ se creó a partir de la energía que el BB creó.

Antes de este punto, el alcance de la expansión no se puede medir directamente, ya que, aunque puede haber consecuencias, son (todavía), desconocidas o no existen.

Entonces, desde el momento en que se creó la materia, las partículas componentes de la materia se enfriaron lo suficiente como para detener la destrucción completa de los fotones antes de que escaparan.

Usted puede preguntar, “¿entonces cuándo fue eso”? – el problema es que nuestro concepto de “tiempo” no era necesariamente el mismo en ese momento, como lo es hoy, por lo que las estimaciones de “ese” punto en el tiempo varían … Digamos que probablemente fue antes de 300,000 años (en nuestro dinero )

Entonces, esta ‘primera’ luz se extendió hacia … ? como lo llamaremos?

Llamémoslo la creación del ‘espacio-tiempo’, que podríamos decir, se encontró expandiéndose hacia el ‘… nos atrevemos a decir … universo.

Mientras toda la expansión, condensación, formación de cúmulos y estrellas, y otros, continuaban, nuestra primera luz continuó expandiéndose, a, bueno, la velocidad de la luz.

Entonces, si pudiéramos ‘ver esa primera luz hoy (y podemos), podríamos medir su distancia (en’ años luz ‘, hay una pista), y así determinar la edad del’ espacio-tiempo ‘ , al menos.

Resulta que la primera luz se expandió hasta el espacio-tiempo hasta ahora, que ahora se ha desplazado al rojo en el microondas, y que se detecta que está a 13.75 mil millones de años luz de distancia de nosotros.

¿Podría ESO ser la era del espacio-tiempo?

Bueno, no, porque esa radiación de fondo de microondas solo nos llegó: se ‘inició’ en su viaje hace 13.75 años, ¡así que desde que viajó una distancia IGUAL nuevamente lejos de nosotros!

Por lo tanto, podemos decir con cierta seguridad que la edad del espacio-tiempo es de 2 x 13.75 años Biliion, es decir, 27.5 mil millones de años EN EL MOMENTO ACTUAL EN (nuestro), TIEMPO!

¿Cuántos años tiene el universo?

Vaya, supongo que es más antiguo que el espacio-tiempo … ¿cuánto más viejo?

¿Búscame?

rafe

Depende de la hipótesis.
Con SPIRAL podemos medir no solo el universo visible, sino que todo el universo que explicamos se aproxima al universo visible.
también si ESPIRAL no hay expansión cósmica en curso, y como estamos por el aprox. centro, hasta aproximadamente 2B LY radio de nosotros incluye todo el universo físico.
referencia hipótesis de desplazamiento al rojo cosmológica ESPIRAL