¿Las estimaciones de la edad del universo variarían si midiéramos desde una ubicación muy diferente?

No, en la comprensión actual de la cosmología. Por lo que podemos decir [1], el Universo es muy homogéneo. Parte de esa homogeneidad es que desde cualquier posición espacial, en un momento dado, el Big Bang es la misma distancia en el pasado.

Sin embargo, hay una sutileza aquí. Arriba, escribí “en un momento dado”: ¿cómo se determina este tiempo? En un universo perfectamente homogéneo [2], hay una forma natural de “cortar” el espacio-tiempo en superficies (tridimensionales) de tiempo constante. Este es el corte que respeta la simetría espacial. Cuando estás pensando en un universo realista como el nuestro, que tiene un pasado dominado por la radiación y, por lo tanto, un fondo de radiación cósmica, la radiación de fondo te permite controlar el corte localmente. Esto implica medir su velocidad con respecto al marco de descanso de la radiación de fondo (del efecto Doppler). Por ejemplo, la Tierra se mueve a unos 370 km / s con respecto al CMB [3]. Entonces, las superficies de temperatura de fondo constante (en el marco de descanso) también son superficies de “tiempo cosmológico” constante.

Por lo tanto, el CMB se puede usar para determinar el corte cosmológico del tiempo, ¡pero se sabe que no es perfectamente uniforme! La no uniformidad es bastante pequeña, sin embargo, las variaciones fraccionales en el orden de [matemáticas] 10 ^ {- 5} [/ matemáticas]. Esto es básicamente lo mismo que la variación fraccional en la edad del universo en la superficie de la última dispersión : la superficie de la última dispersión está “corrugada” en esta cantidad.

Sin embargo, nuestras incertidumbres en las mediciones de la edad del universo son mayores que esta no uniformidad. Dependiendo de qué datos experimentales se usen para determinar los parámetros cosmológicos, la edad medida del universo varía en más de la “variación en el tiempo cosmológico”.

Sin embargo, si vas muy lejos, digamos varias distancias horizontales [4], todas las apuestas están apagadas. La uniformidad del universo depende de cuánto tiempo haya transcurrido la inflación antes de detenerse. Esto es algo que podría medirse potencialmente con la misión satelital de Planck, pero a partir de ahora, solo tenemos un límite inferior sobre cuánto tiempo estuvo la inflación [5].

[1] Esto es cierto en escalas suficientemente grandes, es decir, mayores de 100 MPc. Obviamente no es cierto en escalas de longitud de cúmulos de galaxias y más cortas.
[2] Pero no en el espacio de Sitter; tiene un grado adicional de simetría, por lo que no hay tiempo de corte natural. Tiene “demasiada” simetría.
[3] Ver http://pdg.lbl.gov/2009/reviews/…
[4] La distancia más lejana con la que estamos en contacto causal.
[5] Este límite inferior es algo así como 60 plegamientos electrónicos.

Ligeramente, debido a la variación cósmica. Pero dado que incluimos este término de varianza en el error en nuestras estimaciones, es probable que esté dentro del error.

En orden de clasificación, el presupuesto de error correspondiente a la medición de parámetros cosmológicos como la edad del universo actualmente es algo así:

  1. Incertidumbre de modelado. Tenemos una amplia comprensión de la historia del universo que parece funcionar bastante bien, pero son posibles pequeñas diferencias en la historia (como una especie relativista adicional o un neutrino notablemente masivo); Estas diferencias afectarían la edad inferida del universo.

  2. Varianza cósmica. El universo es bastante uniforme a 1 parte en 100,000, pero todavía hay suficiente variación de un punto en el espacio a otro que nuestra imagen particular del espacio, a través de cosas como el fondo cósmico de microondas, podría estar a una ligera fluctuación del verdadero valor esperado. . Este ligero error también puede afectar la edad inferida del universo.
  3. Ruido en los experimentos. Sorprendentemente, los datos han llegado a un punto que, con el supuesto de un modelo [matemático] \ Lambda {\ rm CDM} [/ matemático], el ruido en las mediciones ahora se ha vuelto subdominante a la variación esperada en la expectativa teórica. Un poco loco, considerando lo pequeña que es la señal.