por Lo que está fuera del universo
Nuestros estudios de galaxias más profundos pueden revelar objetos a decenas de miles de millones de años luz, pero hay… [+] más galaxias dentro del Universo observable que aún no hemos revelado entre las galaxias más lejanas y el fondo cósmico de microondas, incluyendo las primeras estrellas y galaxias de todas. A medida que el Universo siga expandiéndose, las fronteras cósmicas se alejarán cada vez más.
El Universo, tal y como lo conocemos, comenzó hace unos 13.800 millones de años con el inicio del caliente Big Bang. Desde esa etapa inicial, nuestro cosmos ha estado expandiéndose, enfriándose y gravitando de acuerdo con las leyes de la física. A medida que el Universo se desarrollaba, pasamos por una serie de hitos importantes que nos llevaron al Universo que observamos y habitamos hoy. Después de 13.800 millones de años, en un mundo situado en un brazo exterior de una galaxia indescriptible en las afueras de nuestro supercúmulo local, surgieron los seres humanos.
Ha sido espectacular cómo hemos logrado armar toda nuestra historia cósmica, desde lo que originó y causó el Big Bang hasta el día de hoy. Pero eso nos lleva a una pregunta espectacular que la humanidad se ha planteado durante mucho tiempo: ¿cuál es nuestro destino final? ¿Cómo será cuando lleguemos al final del Universo? Tras incontables generaciones de búsqueda, estamos más cerca que nunca de la respuesta.
¿Es el universo infinito?
Comenzó con el Big Bang hace 13.800 millones de años, cuando el Universo era diminuto, caliente y denso. En menos de una milmillonésima de milmillonésima de segundo, ese punto de universo se expandió hasta alcanzar más de un billón, un billón de veces su tamaño original mediante un proceso llamado «inflación cosmológica».
A continuación llegó «la salida airosa», cuando la inflación se detuvo. El universo siguió expandiéndose y enfriándose, pero a una fracción del ritmo inicial. Durante los siguientes 380.000 años, el Universo fue tan denso que ni siquiera la luz podía atravesarlo: el cosmos era un plasma opaco y supercaliente de partículas dispersas. Cuando las cosas se enfriaron lo suficiente como para que se formaran los primeros átomos de hidrógeno, el Universo se volvió rápidamente transparente. La radiación irrumpió en todas las direcciones y el Universo se convirtió en la entidad abigarrada que vemos hoy, con vastas franjas de espacio vacío salpicadas por grupos de partículas, polvo, estrellas, agujeros negros, galaxias, radiación y otras formas de materia y energía.
Con el tiempo, estos grumos de materia se alejarán tanto que desaparecerán lentamente, según algunos modelos. El Universo se convertirá en una sopa fría y uniforme de fotones aislados.El Universo que podemos ver actualmente está formado por cúmulos de partículas, polvo, estrellas, agujeros negros, galaxias y radiación (Crédito: NASA/JPL-Caltech/ESA/CXC/STScI)No es un final especialmente dramático, aunque sí tiene una finalidad satisfactoria.
¿Dónde termina el universo y de qué está rodeado?
Una analogía mejor es considerar la superficie de un globo que se infla, donde la superficie es un equivalente bidimensional de nuestro universo tridimensional. El tejido del globo es el espacio; los puntos marcados en esta superficie (equivalentes a las galaxias) se separarán a medida que el globo se expanda, pero sólo porque el tejido (el espacio mismo) se está expandiendo, y sin ningún punto central para la expansión.
Si el universo es todo lo que hay, y no forma parte de un multiverso mayor, entonces no hay nada fuera de él (ni siquiera el vacío, que sigue siendo espacio), así que probablemente no tenga sentido preguntarse en qué se está expandiendo.
Nosotros, criaturas tridimensionales, vemos que todas las distancias entre las galaxias se expanden, lo que indica una inflación del espacio, pero no podemos percibir dimensiones espaciales adicionales más allá de nuestras tres, en las que se está produciendo la expansión.
En primer lugar, cuando los matemáticos y los físicos quieren describir el espacio -cualquier espacio-, las herramientas y técnicas matemáticas que utilizan no dependen en absoluto de que el espacio forme parte de un espacio dimensional superior. Así, por ejemplo, pueden hacer geometría sobre la superficie de una esfera sin tener en cuenta que la esfera está incrustada en nuestro espacio tridimensional cotidiano.
Universo finito o infinito
Las observaciones sugieren que la expansión del universo continuará para siempre. La teoría que prevalece es que el universo se enfriará a medida que se expanda, llegando a ser demasiado frío para sustentar la vida. Por esta razón, este escenario futuro, antes llamado popularmente «Muerte por calor», se conoce ahora como «Gran enfriamiento» o «Gran congelación»[1][2].
La expansión infinita no determina la curvatura espacial global del universo. Puede ser abierto (con curvatura espacial negativa), plano o cerrado (curvatura espacial positiva), aunque si es cerrado, debe haber suficiente energía oscura para contrarrestar las fuerzas gravitatorias o de lo contrario el universo terminará en un Big Crunch[9].
Las observaciones de la radiación cósmica de fondo realizadas por la Sonda de Anisotropía de Microondas de Wilkinson y la misión Planck sugieren que el universo es espacialmente plano y tiene una cantidad significativa de energía oscura[10][11] En este caso, el universo debería seguir expandiéndose a un ritmo acelerado. La aceleración de la expansión del universo también ha sido confirmada por observaciones de supernovas distantes[9] Si, como en el modelo de concordancia de la cosmología física (materia oscura lambda-fría o ΛCDM), la energía oscura tiene la forma de una constante cosmológica, la expansión acabará siendo exponencial, con el tamaño del universo duplicándose a un ritmo constante.
