¿Por qué el espacio es tan oscuro?

Es una pregunta simple pero fascinante que necesita un poco de investigación.

Esta es una paradoja bastante antigua que lleva el nombre del científico alemán Wilhelm Olber y tiene algunas implicaciones exageradas en cosmología.

Permítanme explicar la paradoja en resumen al principio.

Aunque la pregunta parece simple, la explicación no es intuitiva . Replanteemos la pregunta como “¿Por qué el espacio no parece tan brillante como debería? ”

Teniendo en cuenta un universo de tamaño infinito que contiene estrellas y galaxias debería hacer que el espacio brille, y no importa en qué dirección miremos, deberíamos ver la luz. Es como caminar en un bosque infinito en cualquier dirección y terminar sin golpear un árbol. Simplemente imposible, ¿verdad? Entonces esta es la paradoja y ahora probablemente puedas entender la profundidad de la pregunta.

Sin embargo, si consideramos que la teoría del big bang es correcta, la expansión del espacio eventualmente puede abordar esta cuestión. Aunque el cielo era mucho más brillante en el pasado, debido a la expansión interminable del espacio, la distancia entre cada punto en el espacio siempre está aumentando. Más como poner dos marcas de lápiz en un globo desinflado y luego inflarlo aumentará la distancia entre las dos marcas. Debido a este fenómeno, el alto nivel de radiación se desplazó hacia el rojo y esto forma el brillo tenue uniforme conocido como radiación CMB (imagen a continuación), cuyo descubrimiento condujo al Premio Nobel en 2012 (Sonda de anisotropía de microondas Wilkinson).

Con este universo se ve bastante uniformemente brillante, pero a la longitud de onda de microondas y longitud de onda no visible.

Solo un hecho más antes de que termine. A partir de la explicación de la parte anterior, pensará o debería pensar que si la luz visible se ha desplazado al rojo al rango de microondas, entonces los rayos UV deberían cambiar al rango visible.

El universo tiene alrededor de 13 mil millones de años y, en consecuencia, la distancia máxima que podemos ver (o recibir luz) es de 13 mil millones de años luz de distancia. La luz de las galaxias y las estrellas lejos de esa distancia no puede alcanzarnos y tampoco viven para siempre y, finalmente, la luz se atenuará.

Entonces, en realidad es una combinación de múltiples factores que explican por qué el espacio es oscuro.

Imagen: imágenes WMAP CMB

¡En realidad fue un descubrimiento muy importante que el Universo no es oscuro! …mas o menos.

La radiación de fondo cósmica de microondas es invisible para el ojo humano, pero es una luz que se puede observar (con el equipo adecuado) desde cualquier parte del cielo. No es muy brillante; conduce directamente a la cifra citada a menudo de que el espacio profundo es de aproximadamente 3 grados Kelvin, ya que esta es la temperatura de un objeto en equilibrio con el CMB. No obstante, si nuestros ojos fueran sensibles a la luz de muy baja frecuencia del CMB, ¡el cielo nocturno parecería brillar constantemente, incluso entre las estrellas! Más emocionante, es una evidencia directa del Big Bang, ya que coincide casi exactamente con los niveles de radiación predichos “sobrantes” de él utilizando modelos teóricos.

Quizás te estés preguntando por qué el Universo es tan oscuro porque has descubierto de forma independiente e intuitiva la paradoja de Olbers . Es decir, ¿cómo puede el universo ser tan oscuro si hay tantas estrellas por ahí? (Estoy completando los espacios en blanco ya que no proporcionó detalles de la pregunta). ¿No debería terminar cada línea de visión en una estrella, incluso si la distancia entre ellas es enorme? No. por que ? Debido a que la luz viaja a una velocidad fija, y el Universo tiene una edad finita, (también según la teoría del Big Bang), el Universo observable tiene un límite (a 13 mil millones de años luz de distancia) . Como la mayor parte es un espacio vacío, muchas líneas de visión terminan en el límite del Universo observable. Además, debido a la expansión del Universo, gran parte de la luz emitida por fuentes lejanas (con esto quiero decir fracciones apreciables del radio del Universo observable) se desplaza hacia el rojo y la mayor parte ya no es visible en la porción del espectro electromagnético del ojo humano. (Ugh. Ese problema de nuevo.)

* Nota: el universo es mucho más grande que el universo observable. El Universo podría incluso tener un tamaño infinito, pero el Universo Observable es solo la porción que posiblemente podamos detectar. Debido a la velocidad relativamente lenta de las luces, las partes del Universo que están más lejos de nosotros en años luz de lo que el Universo es viejo en años son indetectables y no forman parte del Universo Observable.

More Interesting

¿Qué tan grande necesitaría ser una estrella para formar una cuasi-estrella (una estrella tan masiva que cuando la estrella colapsa sobre sí misma el agujero negro no la envuelve)?

¿Cómo puede la ciencia realmente explicar la existencia? ¿Cómo es persuadido por la teoría del Big Bang?

¿Se puede decir que el universo no se está expandiendo realmente, pero la materia en él se está contrayendo, lo que hace que parezca que el universo se está expandiendo en nuestra perspectiva?

¿Por qué no pueden existir los agujeros blancos en este universo y dónde existen?

¿Experimentaría la partícula teórica más pequeña la espaguetización en un agujero negro?

¿Podemos probar otros universos fuera del nuestro?

¿Qué es básicamente un agujero negro?

¿Cuál es la diferencia entre materia, antimateria y materia oscura? ¿Cómo interactúan entre ellos?

¿Venimos todos de la misma estrella?

¿Cuál es la distancia más grande en el cosmos?

Si un universo infinito puede contener una cantidad infinita de posibilidades, ¿puede el universo contener una estrella u objeto infinitamente grande?

'Eventualmente, el universo se expandirá tanto que las partículas del enano se desgarrarán' ¿es cierta esta cita? ¿Cuáles son las fuerzas involucradas?

Los objetos consumidos por los agujeros negros parecen congelados para un observador externo. ¿Podría ser posible que las estrellas que vemos sean realmente consumidas por los agujeros negros?

¿La teoría del Big Bang, como se ve en "el comienzo de los tiempos", no contradice la paradoja de la flecha de Zenón?

Si te dieran la opción de ser una de tus versiones infinitas en un universo infinito, ¿qué versión elegirías? ¿Por qué?