¿Hay alguna estrella o galaxia descubierta a más de 15 mil millones de años luz de distancia? ¿Es posible que ocurra tal descubrimiento?

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Esta es una gran pregunta, del tipo que he estado esperando, específicamente la que exige un pensamiento especulativo pero lógico fundado en la base de la observación científica y la teoría.

Respuesta corta: No, no hemos detectado ninguna estrella o galaxia a más de 15 mil millones de años luz de distancia. Aunque es remotamente posible si la física estelar, tal como la entendemos, es significativamente incorrecta, no hay evidencia de que sea probable que lo hagamos.

Los hallazgos de la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson constituyen una gran parte de la base del Modelo estándar de cosmología.

El Big Bang ocurrió hace 13.800 millones de años, que es la estimación más adecuada para los datos de WMAP y los datos de Planck (nave espacial) de la ESA. Esta es nuestra primera imagen del universo joven:

Esta es una imagen del Hubble de las galaxias más antiguas que hemos visto (en el cúmulo de galaxias Abell 2744) que se cree que tienen 13.200 millones de años. Abell está a 1,221 megaparsecs de distancia (aproximadamente a 4 mil millones de años luz de distancia, un valor que depende de la incertidumbre con respecto a la Constante de Hubble).

Podría decirse que el objeto más distante que hemos detectado (a través de la estimación del cambio rojo fotométrico) es el “objeto candidato” UDFj-39546284, que puede ser una protogalaxia que está a 13,2 mil millones de años luz de distancia. Es el pequeño punto rojo central en la imagen de abajo.

Los detalles de la pregunta preguntan si podemos “descubrir una estrella / galaxia que esté a más de 15 mil millones de años luz de distancia, o más, cuya luz tomará más de la edad del universo para alcanzarnos”.

Se cree que el universo Observable se extiende por un radio de 46 mil millones de años luz en todas las direcciones, y el universo real podría ser realmente infinito. ¿Cómo puede ser esto si el universo tiene solo 13.800 millones de años? Obviamente, la expansión cósmica supera la velocidad de la luz y parece que lo está haciendo a un ritmo acelerado. Tenemos una estimación de esta expansión en forma de la constante de Hubble, que en realidad no es constante y de ninguna manera tiene un cierto valor. Vea esta excelente discusión de Cornell: ¿Se está expandiendo el universo más rápido que la velocidad de la luz?

Siguiendo esta línea de razonamiento, gran parte del universo ya se ha deslizado más allá de nuestra capacidad para detectarlo, ya que la información no puede viajar más rápido que c . Si los antiguos egipcios tuvieran un telescopio Hubble, habrían visto galaxias que ya no son visibles en nuestra era actual.

En otras palabras, gran parte del universo ya está a más de 15 mil millones de años luz de distancia de nosotros, pero simplemente no podemos detectarlo. Esto no niega ni la Era del universo ni la Cosmología del Big Bang, que tienen un respaldo masivo de la observación y la teoría.

¡Gracias!

Anexo 6/9/15:
Los científicos informan sobre el descubrimiento de la galaxia más antigua y distante conocida

Anexo 12/12/15:
Imagen ampliada de la galaxia más débil del universo temprano

Debes entender que el universo está en expansión.

El radio del Universo Observable es ahora de 46 mil millones de años luz .

De hecho, los fotones más antiguos han estado viajando durante un poco más de 13 mil millones de años, pero durante esos 13 mil millones de años, el universo se ha expandido un poco. Entonces, el origen de esos primeros fotones que nos llegan hoy se ha alejado y ahora se sienta (o cae) a 46 mil millones de años luz de nosotros.

Video corto de la Academia Khan:

Sí, lo hacemos todo el tiempo, y NO, esto no desafía la edad del Universo.

Las distancias de desplazamiento al rojo de alta z se rigen por la relatividad general y las consecuencias de esto pueden ser bastante contradictorias. Encontré esta explicación en Youtube para ti, que está un poco simplificada pero resume muy bien la respuesta a tu pregunta. ¡Espero eso ayude!

lo más lejos que hemos observado en el universo es 13.1 billones de años luz
La edad del universo basada en los restos de radiación cósmica de fondo se estima en alrededor de 13.8 mil millones de años, más o menos
así que sí, si encontramos luz de una fuente, a 15 mil millones de años luz de distancia, demostrará que nuestra estimación actual de la edad del universo es incorrecta. teoría del Big Bang no tanto

No podemos descubrir una estrella que tenga más de 13 mil millones de años, pero eso no significa que no podamos descubrir una que esté más lejos. Como se menciona en otras respuestas, el universo se está expandiendo. La razón por la que el universo observable (no todo el universo) tiene 46 mil millones de años luz de diámetro, es que las estrellas en el borde de ese radio estaban a solo 13 mil millones de años luz de distancia, hace más de 13 mil millones de años.

Entonces, en realidad no estamos viendo nada que esté a 46 mil millones de años luz de distancia, sino que las estrellas / objetos que estamos viendo estaban a más de 13 mil millones de años luz de distancia y se han expandido a 46 mil millones de años luz en los más de 13 mil millones de años desde que se enviaron sus fotones en un viaje hacia nosotros.

Bueno, el universo físico tiene unos 40 mil millones de años luz de diámetro porque el universo se expande más rápido que la luz, pero nunca veremos tan lejos porque se está expandiendo tan rápido. También hemos detectado recientemente que MBR no es de nuestra propia gran explosión. Si esto no es un error, será la primera prueba de la teoría del multiverso.