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¿Cuál es el tamaño del universo? ¿Cómo se expande?

Universo y galaxias
editora cleofas
Universo y galaxias
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No sabemos cuál es el tamaño del universo, lo que sabemos es que el universo está en expansión

No sabemos cuál es el tamaño del universo y tal vez nunca podamos saberlo. Lo que sabemos es que el universo está en expansión, pero esta expansión no es como un crecimiento en volumen; es, antes que nada, una expansión del propio espacio.

Es un concepto complicado, y podemos usar analogías, pero estas son limitadas y por eso necesitamos prestar atención a los puntos centrales de la idea.

Una analogía frecuentemente utilizada es la del globo de fiestas. Cuando está vacío, tiene una cierta área de superficie. A medida que soplas, se va llenando y la superficie se hace mayor.

Vamos a hacer la analogía de que el universo es la superficie de este globo. La limitación de la analogía está clara: nuestro universo tiene tres dimensiones (hacia enfrente, hacia el lado, hacia arriba), mientras que la superficie del globo sólo tiene dos dimensiones (hacia enfrente y hacia el lado). Vamos a tener que aprender a convivir con las limitaciones de la analogía.

Imagina que tienes dibujos de galaxias en la superficie del globo, como en la figura de abajo.

Lo que observas es que a medida que el globo se llena, las galaxias se apartan unas de las otras. La distancia entre cada una de ellas aumenta, simultáneamente. Es eso lo que llamamos expansión del universo. Observa que el propio espacio está aumentando, no que el universo se está expandiendo en dirección a algo, tomando un espacio que estaba desocupado. Nada de eso, en realidad, está quedando más grande.

Aquí la analogía del globo falla porque puedes pensar que la superficie del globo se está expandiendo y ocupando espacio que estaba a su alrededor. Pero en el caso del universo, simplemente no hay espacio a su alrededor.

A causa de la expansión del universo, no es bueno hablar de distancias directamente, pues éstas dependen de la edad, la tasa de expansión y la geometría del universo. Geometría se refiere a la forma, porque el universo no necesitaría ser esférico como un globo, sino que puede ser plano como una pizza o curvo como una silla de caballo.

De esta manera, los astrónomos acostumbran fruncir el ceño cuando les preguntan sobre el tamaño del universo, porque la respuesta es mucho más compleja que un simple número.

Finalmente, si el universo se está expandiendo, al intentar medir la distancia hasta un objeto tenemos un problema: vamos a usar la luz que este objeto emitió, pero después que esa partícula de luz (llamada fotón) fue emitida, el objeto continúo alejándose de nosotros y, por lo tanto, podemos hablar al menos de dos distancias: la distancia a la que el objeto estaba cuando emitió la luz y la distancia a que él está ahora.

Por ejemplo, si una galaxia emitió un fotón cuando estaba hace 3.4 billones de años luz de nosotros, hoy esa misma galaxia estará a 29 billones de años luz de nosotros. El fotón que emitió, sin embargo, viajó durante 13 billones de años hasta alcanzarnos. Los números parecen no acabar porque es necesario tomar en cuenta la tasa de expansión del universo. ¿Complicado, verdad? En realidad es peor, porque la respuesta depende de los factores de la teoría que pueden variar y no hemos mencionado aquí.

Mientras tanto, la luz más lejana que podemos detectar hoy viene de un lugar que está a 46 billones de años luz de nosotros hoy, pero fue emitida cuando el universo tenía un tamaño mil veces menor del actual. A eso se le llama límite observable del universo. Es casi cierto que el universo es mucho mayor que eso. En realidad, no sabemos, porque no podemos ver más allá de esa distancia, que llamamos límite observable del universo.

Sin embargo, tenemos indicios claros de que el universo no debe acabar en nuestro límite observable. Observando las galaxias más distantes no encontramos ninguna indicación de que haya un final o una barrera; por el contrario, todo indica que deben continuar distribuyéndose más allá de nuestro límite observable.

Algunos científicos defienden una teoría llamada Multiverso, que dice que existen universos infinitos además del nuestro. Si esta teoría fuera correcta (y yo pienso que no, más aún, que ni siquiera es una teoría científica, pero eso queda para otro artículo) entonces la vastedad de la creación es más infinita que el posible tamaño infinito de nuestro universo.

 

Por Alexandre Zabot

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