Universo observable para niños

El universo observable, horizonte del universo u horizonte cosmológico constituye la parte visible del universo total. Parece tener un espacio-tiempo geométricamente plano. Tiene un radio de 4,40 x 10²⁶ m (46,5 mil millones de años luz), un volumen de 1,08 x 10⁷⁹ m³ y una masa de 9,27 x 10⁵² kg, por lo que la densidad masa-energía equivalente es de 8,58 x 10^-27 kg/m³. La densidad media de sus constituyentes primarios es de un 68,3 % de energía oscura, un 26,8 % de materia oscura fría y un 4,9% de materia ordinaria, según datos recogidos por la sonda Planck. Así, la densidad de los átomos está en el orden del núcleo de hidrógeno sencillo para cada cuatro metros cúbicos. La naturaleza de la energía oscura y la materia oscura fría sigue siendo un misterio. Aunque se han propuesto diferentes candidatos para ambas cosas (como partículas y fuerzas ya existentes o nuevas, o modificaciones de la relatividad general) no existe confirmación experimental sobre ninguna de las propuestas.

Diferencias entre universo observable y universo total

El universo observable es tan solo aquella pequeña parte que podemos detectar del universo total. En base a la geometría plana descubierta en el universo observable se ha conjeturado que el universo total sea mucho más grande o, incluso, pueda ser infinito en extensión.

Límite del universo observable

Actualmente el límite del universo observable es la radiación cósmica de microondas que se encuentra a una distancia de corrimiento al rojo de z=1089, lo que quiere decir que podemos ver al universo desde que tenía tan solo 380 mil años de edad. En caso de que se detectara el fondo cósmico de neutrinos o el fondo estocástico de ondas gravitacionales el límite del universo observable se ampliaría a unas distancias del corrimiento al rojo por arriba de z>10¹⁰ o a unas fracciones de segundo después del Big Bang.

Tamaño

Ilustración a escala logarítmica del universo observable con el Sistema Solar en el centro, los planetas interiores, el cinturón de asteroides, los planetas exteriores, el cinturón de Kuiper, la nube de Oort, Alfa Centauri, el brazo de Perseus, la Vía Láctea, Andrómeda y las galaxias cercanas, la telaraña cósmica de cúmulos galácticos, la radiación de fondo de microondas y el plasma invisible del Big Bang en el borde.

Tamaño aparente

Es el tamaño basado solo en el recorrido de las ondas de luz desde su primera fuente de emisión y corresponde a un radio aproximado de 13.700 millones de años luz. Es un tamaño relativo pues proviene del pasado, de estados más densos del universo y no contempla el estado de uniformidad u homogeneidad de la densidad actual a otros puntos tras una posterior expansión del universo.

Distancia comóvil

La distancia comóvil es la distancia calculada tomando como base las condiciones actuales del universo, es decir, es la estimación de su tamaño actual tras incluir la expansión ulterior de los elementos más profundos del universo visible.

Se ha estimado que el radio del universo observable sea alrededor de unos 46.500 millones de años luz en todas las direcciones desde la Tierra, así el universo visible se puede considerar como una esfera perfecta con la Tierra en el centro y un diámetro de unos 93.000 millones de años luz/880.000 trillones de km (5.865 billones UA).

Hay que notar que muchas fuentes han publicado una amplia variedad de cifras para el tamaño del universo visible, desde 13.700 hasta 180.000 millones de años luz. Aunque la edad del universo sea de 13.700 millones de años, la expansión producida debido al Big Bang hace que el universo más lejano observable se haya alejado mucho más que esa distancia, a pesar de haber recorrido menos de 13.700 millones de años luz (1,37x10^10).

Imagen que explica la diferencia sobre el dato de la edad del universo (1.37×10¹⁰ años) en comparación a la estimación sobre el radio real del universo observable (4.65×10¹⁰ años luz). La explicación de tal sería que al mirar la radiación de fondo y las galaxias más lejanas se observa el pasado con una mayor densidad de materia por centímetro cúbico del universo.

Todo el universo observable de z=0.01 a z=1089

Velocidades del corrimiento al rojo

Gracias a que distintos análisis sobre la historia de la expansión del universo pudieran arrojar diferentes estimaciones del tamaño en unidades de distancia, los científicos prefieren utilizar la estimación de los objetos profundos tomando como referencia sus desplazamientos de onda al rojo, es decir, que tanto están alargadas sus ondas electromagnéticas debido al efecto de la expansión del universo. Por ejemplo, la galaxia más lejana detectada se aleja en un factor de 11 y se describe que está a una distancia de z=11. En el caso del fondo cósmico de microondas, lo más alejado detectado a la fecha o límite del universo observado, se desplaza en un factor de 1089 y se dice que está a z=1089.

Escala comparativa

Equivalentes a escala aproximada 1:1000000000000000, es decir, un metro equivale aproximadamente a un año luz. Por ejemplo, molécula de azúcar es al planeta Tierra como Tokio es a la Vía Láctea.

Escala 1:1.000.000.000.000.000

Molécula de azúcar 1.2 nanómetros	Diámetro de la Tierra 12 000 kilómetros
Virus del Herpes 140 nanómetros. (0.00014 mm)	Diámetro del Sol 1,4 millones de kilómetros
Longitud de una pulga 1,46 milímetros	Diámetro de la órbita de Plutón 14 600 millones de kilómetros
Altura humana 1,7 metros	Nube de Oort Unos 1,7 años luz
Ciudad de Tokio 100 kilómetros	Galaxia 100 000 años luz
Poco menos que el diámetro de la órbita de Mercurio alrededor del Sol Unos 93 millones de kilómetros	Diámetro del universo observable 93 000 millones de años luz tomando en cuenta la estimación de la distancia comóvil más consensuada

Mapa

Mapa del universo observable con los objetos astronómicos notables conocidos en la actualidad. Los cuerpos celestes aparecen con el tamaño agrandado para poder apreciar su forma.

Véase también

En inglés: Observable universe Facts for Kids

• Flujo oscuro
• Universo
• Universo oscilante
• Astronomía observacional
• Observación del cielo
• Anexo:Localización de la Tierra en el universo

sv:Universum#Det observerbara universum