mayo 25, 2023

Cuanto tiempo tiene el universo

Qué forma tiene el universo

Viajando a la velocidad de la luz, ¿cuánto tiempo tardaría en llegar a la siguiente galaxia? Gracias por su apreciado tiempo. La galaxia más cercana es la galaxia enana Canis Major, recientemente descubierta, que está «sólo» a 25.000 años luz. Así que tardaríamos 25.000 años en llegar allí si viajáramos a la velocidad de la luz. En realidad, esa es la cantidad de tiempo que se necesitaría desde la perspectiva del mundo exterior. Desde la perspectiva de un viajero que se mueve a la velocidad de la luz, parecería que no tarda nada. Esto se debe a la «dilatación del tiempo» relativista, como se explica aquí.     Esta página fue revisada por última vez el 28 de enero de 2019.

Universo observable

Me encanta la cosmología desde que tengo uso de razón. En 2012, se lanzó una aplicación que acompañaba a la serie de televisión de Brian Cox, Wonders of the Universe. La compré y descargué, y pasé muchas horas felices.

«La flecha del tiempo ha creado una brillante ventana en la adolescencia del Universo durante la cual la vida es posible, pero es una ventana que no permanecerá abierta por mucho tiempo. Como fracción del tiempo de vida del Universo, medido desde su comienzo hasta la evaporación del último agujero negro, la vida tal y como la conocemos sólo es posible durante una milésima de billón de billón, billón de billón, billón de billón, de un por ciento».

Tan sólo un segundo después del big bang, el universo tenía una extensión de unos pocos años luz (posible ya que la conjetura de que los objetos físicos no pueden viajar más rápido que la luz se suele interpretar erróneamente como que nada puede viajar más rápido que la luz, que no es lo mismo). Hay que tener en cuenta que cuando el universo tenía una centésima de milmillonésima de trillonésima de segundo, era más pequeño que una partícula subatómica.

Universo infinito

Piénsalo un segundo: tardamos unos tres días en llegar a la Luna, aproximadamente siete meses en llegar al planeta más cercano a nosotros, es decir, Marte, 15 meses en llegar a Venus, seis años en llegar a Júpiter, siete en llegar a Saturno, 8,5 años en llegar a Urano, 9,5 años en llegar a Plutón, el planeta enano más cercano, y doce años en llegar a Neptuno, el planeta más lejano.

El Sol está a una unidad astronómica (UA) de nosotros. Una unidad astronómica equivale a 149.598.000 km y, en nuestra mejor forma, podríamos alcanzarlo en 25 días. Ahora bien, el Universo tiene 93.000 millones de años luz, y uno, sólo un año luz, equivale a 63.000 unidades astronómicas.

Por tanto, un año-luz equivale a 9 billones de kilómetros, y nuestro Universo tiene 93.000 millones de años-luz de diámetro. Así de grande es nuestro Universo, y eso no es ni siquiera el final. Los 93.000 millones de años son sólo el Universo observable, el Universo que podemos ver actualmente. El Universo entero podría ser muy bien 250 veces más grande que el Universo observable, o al menos 7 billones de años luz de diámetro.

Expansión del universo

En 1929, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble descubrió que las distancias a las galaxias lejanas eran proporcionales a sus corrimientos al rojo. El desplazamiento al rojo se produce cuando una fuente de luz se aleja de su observador: la longitud de onda aparente de la luz se estira por efecto Doppler hacia la parte roja del espectro. La observación de Hubble implicaba que las galaxias lejanas se alejaban de nosotros, ya que las más lejanas tenían las velocidades aparentes más rápidas. Si las galaxias se alejan de nosotros, razonó Hubble, en algún momento del pasado debieron estar agrupadas.

En los primeros momentos después del Big Bang, el universo era extremadamente caliente y denso. A medida que el universo se fue enfriando, se dieron las condiciones idóneas para dar lugar a los bloques de construcción de la materia: los quarks y los electrones de los que estamos hechos. Unas millonésimas de segundo después, los quarks se agregaron para producir protones y neutrones. En pocos minutos, estos protones y neutrones se combinaron en núcleos. A medida que el universo seguía expandiéndose y enfriándose, las cosas empezaron a suceder más lentamente. Los electrones tardaron 380.000 años en quedar atrapados en órbitas alrededor de los núcleos, formando los primeros átomos. Éstos eran principalmente helio e hidrógeno, que siguen siendo, con mucho, los elementos más abundantes del universo. Las observaciones actuales sugieren que las primeras estrellas se formaron a partir de nubes de gas unos 150-200 millones de años después del Big Bang. Desde entonces, los átomos más pesados, como el carbono, el oxígeno y el hierro, se producen continuamente en el corazón de las estrellas y se catapultan por todo el universo en espectaculares explosiones estelares llamadas supernovas.