¿Qué tamaño tiene el universo?

¿Qué tamaño tiene el universo que nos rodea? Lo que podemos observar nos da una pequeña parte de la respuesta, pero es mucho más grande que todo eso.

Juan Domínguez

El tamaño del universo depende de varias cosas, cosas, incluidas su forma y expansión.
El tamaño del universo depende de varias cosas, cosas, incluidas su forma y expansión.

El tamaño del universo es una de las cuestiones fundamentales de la astronomía. Y es que, no es tan fácil, depende de varias cosas, incluidas su forma y expansión. Así que, aunque podemos hacer estimaciones, los científicos no pueden ponerle un número.

El universo observable

En 2013, la misión espacial Planck de la Agencia Espacial Europea publicó el mapa más preciso y detallado jamás hecho de la luz más antigua del universo. El mapa reveló que el universo tiene 13.800 millones de años. Planck calculó la edad estudiando el fondo cósmico de microondas.

"La luz de fondo de microondas cósmica es un viajero de muy lejos y de hace mucho tiempo", señaló Charles Lawrence, científico estadounidense del proyecto de la misión en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, en un comunicado. "Cuando llega, nos cuenta toda la historia de nuestro universo".

Los científicos pueden observar una región del espacio que se encuentra a 13.800 millones de años luz de distancia, lo que coloca a la Tierra dentro de una esfera observable con un radio de 13.800 millones de años luz

Debido a la conexión entre la distancia y la velocidad de la luz,  los científicos pueden observar una región del espacio que se encuentra a 13.800 millones de años luz de distancia, lo que coloca a la Tierra dentro de una esfera observable con un radio de 13.800 millones de años luz.

La palabra "observable" es clave; la esfera limita lo que los científicos pueden ver, pero no lo que hay allí.

El universo se expande

Pero, aunque la esfera parece tener casi 28 mil millones de años luz de diámetro, es mucho más grande. Los científicos saben que el universo se está expandiendo.

Una imagern de la Vía Láctea, tomada por al misión Planck de la ESa.
Una imagern de la Vía Láctea, tomada por al misión Planck, de la ESA.

Si la inflación se produjo a un ritmo constante a lo largo de la vida del universo, ese mismo lugar está a 46 mil millones de años luz hoy, según Ethan Siegel, lo que hace que el diámetro del universo observable sea una esfera de alrededor de 92 mil millones de años luz.

Estas estimaciones se complican aún más por la posibilidad de que el universo no se esté expandiendo de manera uniforme. ESA informó sobre un estudio de 2020, que utilizó datos del XMM-Newton de la agencia el telescopio espacial Chandra de la NASA y los observatorios de rayos X Rosat, que el universo no se está expandiendo al mismo ritmo en todas las direcciones.

"Este efecto posiblemente desigual en la expansión cósmica podría ser causado por la misteriosa energía oscura"

El estudio midió las temperaturas de rayos X de cientos de cúmulos de galaxias y las comparó con su brillo. Algunos cúmulos parecían menos brillantes de lo esperado, lo que sugiere que no se estaban moviendo al mismo ritmo. "Este efecto posiblemente desigual en la expansión cósmica podría ser causado por la misteriosa energía oscura", afirmó la ESA.

Centrar una esfera en la ubicación de la Tierra en el espacio podría parecer que coloca a los humanos en el centro del universo. Y es que no podemos decir dónde nos encontramos en el enorme espacio del universo. El hecho de que no podamos ver la tierra no significa que estemos en el centro del océano; el hecho de que no podamos ver el borde del universo no significa que estemos en el centro del universo.

Midiendo el universo

Los científicos miden el tamaño del universo en una miríada de formas diferentes. Pueden medir las ondas del universo primitivo, conocidas como oscilaciones acústicas bariónicas, que llenan el fondo cósmico de microondas. También pueden usar velas estándar, como las supernovas de tipo 1A, para medir distancias. Sin embargo, estos diferentes métodos de medición de distancias pueden proporcionar respuestas.

El estudio midió las temperaturas de rayos X de cientos de cúmulos de galaxias y las comparó con su brillo.
El estudio midió las temperaturas de rayos X de cientos de cúmulos de galaxias y las comparó con su brillo. Foto: IStock

Cómo está cambiando la inflación también es un misterio. Si bien la estimación de 92 mil millones de años luz proviene de la idea de una tasa de inflación constante, muchos científicos piensan que se está desacelerando. Si el universo se expandió a la velocidad de la luz durante la inflación, debería ser 10^23 o 100 sextillones. Una explicación para esto, esbozada por la NASA en 2019, es que los eventos de energía oscura pueden haber impactado la expansión del universo en los momentos posteriores al Big Bang.

Descubrieron que el universo es al menos 250 veces más grande que el observable, o al menos 7 billones de años luz de diámetro

En lugar de tomar un método de medición, un equipo de científicos dirigido por Mihran Vardanyan, de la Universidad de Oxford, realizó un análisis estadístico de todos los resultados. Mediante el uso del promedio del modelo bayesiano, que se centra en la probabilidad de que un modelo sea correcto dados los datos, en lugar de preguntar qué tan bien se ajusta el modelo en sí a los datos, descubrió que el universo es al menos 250 veces más grande que el observable, o al menos 7 billones de años luz de diámetro.

Fuente: Livescience.

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