¿Cómo pintan los astrónomos una imagen de cómo es el universo ahora? no en el pasado?

No soy astrónomo, así que solo puedo decir cómo creo que se responden un par de partes de la pregunta. Espero las respuestas de los profesionales.

La clave es utilizar el hecho de que el universo tiene unos 13.800 millones de años. Todo en el universo es ahora esa edad. La luz que nos llega de las cosas cercanas a nosotros solo ha estado viajando unos pocos miles o millones de años. Así que estamos viendo esas cosas como lo fueron hace unos miles o millones de años. La luz que nos llega de cosas a mil millones de años luz nos muestra cómo se veían esas cosas hace mil millones de años. Esto nos da una manera de ubicar las cosas en una escala de tiempo desde el principio de la vida del universo, hasta hace mil millones de años, hasta un millón, hasta mil, hasta casi ahora.

Una forma de usar esta escala de tiempo es observar las formas de galaxias. Algunas galaxias tienen la forma espiral familiar. Otros son discos, o globulares, o irregulares. Si la distribución de las diversas formas es independiente de la edad de las galaxias, entonces las galaxias probablemente no cambien sistemáticamente con el tiempo. (Nunca he oído que lo sean. Pero no he oído que no lo sean. ¿Alguien?)

Entonces, en principio, podríamos comenzar con todas las galaxias tal como estaban en diferentes momentos, incluidas sus velocidades, y calcular dónde están ahora. Cualquier información que encontremos sobre cómo envejecen las galaxias (envejecimiento de estrellas viejas, nacimiento de nuevas estrellas, …) puede agregarse.

Por supuesto, incluso establecer qué tan lejos están las cosas requiere mucha ciencia asociada, comenzando con cambios de luz rojos, dependiendo de la velocidad relativa.

Los astrónomos pueden ver la luz. La luz que ven los astrónomos viaja millones o miles de millones de años hasta que llega a nuestros ojos, llevando la información de esa época cuando llegó a existir.

Si los astrónomos quisieran ver el universo actual, tendrían que viajar en el tiempo: cuanto más lejos esté la fuente de información, más lejos en el futuro tendrían que viajar.

Incluso la luz proveniente de la Luna lleva información de 1.3 segundos de antigüedad, y si alguna raza alienígena robara el Sol, no sabríamos nada por 8 minutos.

Todo esto se debe a la velocidad de la luz: esta es la máxima velocidad para la información también.

Miras lejos en el espacio y ves algo como era hace algún tiempo. Miras aún más lejos y ves incluso antes en el tiempo. Miras a tu alrededor y ves cómo están las cosas “ahora”.

Si puede construir una teoría sobre cómo cada uno de esos pasos puede convertirse entre sí con el tiempo, puede asumir con seguridad que lo que está observando a lo lejos (tanto en el tiempo como en el espacio) habrá evolucionado para ser similar a lo que ve cerca tú.

En general, desde la observación, el universo parece ser muy uniforme en todas las direcciones. Aunque no puede tener una idea clara de cómo se ve algo realmente lejos de nosotros ahora, puede asumir que se parece a algo que puede observar más de cerca.

Los astrónomos no pintan una imagen de cómo es el universo exactamente ahora. Es simplemente imposible. El cielo que vemos de noche tiene cientos de años. A veces millones de años si miramos una estrella / galaxia situada muy lejos de nosotros.

La transferencia de información más rápida posible está limitada por la velocidad de la luz. No se puede romper. No hay forma de evitarlo. Entonces, nuestra información sobre el cielo nocturno siempre será vieja, no importa qué.

Ellos no

Con un enorme lienzo