NeoFronteras

El mejor momento cosmológico no es ahora

Área: Espacio — jueves, 31 de mayo de 2012

Según un estudio el mejor momento para extraer información sobre el Cosmos no es ahora, sino que se dio hace tiempo.

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Fuente: Harvard-Smithsonian.

Desde hace unos años se viene especulando sobre cómo será el Universo en el futuro y cómo condicionará la capacidad de sus habitantes futuros de hacer una Cosmología correcta.
Se cree que en un futuro muy lejano nuestro cúmulo galáctico local, formado por la Vía Láctea, la galaxia de Andrómeda y unas pocas galaxias enanas colapsarán en una sola galaxia: Lactómeda. Nada más se podrá ver en el Universo, todas las demás galaxias y cúmulos de galaxias habrán desaparecido del horizonte observacional de los habitantes de Lactómeda debido a la expansión acelerada del Universo, ya con una velocidad de recesión superior a la de la luz.
Sólo la gravedad local de Lactómeda retendrá un poco de materia, el resto será un inmenso espacio vacío. Ese espacio vacío será muy similar geométricamente a un universo de De Sitter con Lactómeda en su centro.
Tampoco habrá fondo cósmico de microondas, pues la longitud de onda de esos fotones será tal que ningún instrumento los podrá registrar.
Las proporciones isotópicas de los elementos tampoco permitirán deducir la nucleosíntesis primordial, pues las estrellas habrán tenido tiempo suficiente para contaminar con elementos pesados el medio. Es decir, todas las huellas y pistas cosmológicas que a nosotros nos permitieron deducir la expansión cósmica y el Big Bang habrán desparecido para siempre en un futuro. Se establecerá un límite absoluto al conocimiento. En un universo tan pobre no puede haber un nuevo Edwin Hubble que deduzca el corrimiento al rojo de otras galaxias porque no habrá otras galaxias, ni tampoco un Penzias y Wilson que midan los rescoldos del Big Bang. En otros lugares del actual Universo pasará lo mismo y sólo habrá galaxias únicas aisladas totalmente del resto para siempre. El universo seguirá expandiéndose y a un ritmo cada vez más rápido, pero no habrá puntos de referencia que lo indiquen.
Los habitantes de Lactómeda no podrán saber, lo que nosotros sabemos. O, al menos, eso es lo que se afirmaba hasta hace poco. Sin embargo, en un estudio sobre el que nos hicimos eco en NeoFronteras vimos que era posible para esos futuros habitantes hacer Cosmología basándose en unas pocas pistas.
La pregunta interesante es saber si ya ahora hemos perdido algún tipo de información que nos impida saber algo fundamental del Universo. Quizás haya algún otro tipo de límite impuesto al conocimiento en algún momento del pasado. También es interesante plantearse cuándo fue el mejor momento para hacer Cosmología. Hasta hace poco se suponía que vivíamos en un momento privilegiado del Cosmos para hacer eso.
Ahora Avi Loeb, de la Universidad de Harvard, sostiene que el mejor momento para hace Cosmología se dio hace 13.000 millones de años, es decir, unos 500 millones de años después del Big Bang y que conforme se “viaja” más hacia el futuro más información se pierde. Si embargo, todavía hay pistas suficientes que nos permiten saber cómo comenzó todo.
Si el Universo hubiese partido de un estado perfectamente homogéneo e isótropo no se hubieran formado estrellas y galaxias. Había pequeñas irregularidades que permitieron a la gravedad operar y concentrar materia. Gran parte de la Cosmología moderna versa sobre el estudio de este fenómeno. Si observamos esas arrugas cósmicas podemos saber las condiciones de partida del Cosmos. Lo malo es que no siempre es fácil recabar información de algo que sucedió hace miles de millones de años.
Según este investigador hay dos procesos que compiten para definir el mejor momento para observar el Cosmos. En un universo muy joven el horizonte observacional está muy cerca, pues a la luz no le ha dado tiempo viajar mucha distancia. Según el Universo envejece se puede ver más allá. Pero, por otro lado, en un Universo viejo, aunque se tiene un horizonte grande, a la materia le ha dado mucho tiempo de juntarse gravitatoriamente y formar objetos. Esto último borrar información sobre las condiciones iniciales a pequeña escala.
Según los cálculos que ha realizado este investigador, el mejor momento para estudiar las perturbaciones cósmicas fue al cabo de 500 millones de años tras el Big Bang. En ese momento se estaban formando las primeras galaxias y estrellas.
Pero esto no es casual. Como la información del universo temprano se pierde cuando se forman las primeras galaxias, el mejor momento para ver las perturbaciones cósmicas es justo cuando éstas se empiezan a formar.
La buena noticia es que todavía no es demasiado tarde. Los cosmólogos modernos pueden todavía acceder a ese momento desde la distancia usando radiotelescopios que observen la radiación de 21 cm del gas de hidrógeno emitida en ese tiempo y que habrá viajado 13.000 millones de años (y que presumiblemente su longitud de onda debe haberse alargado en proporción).
Como el Universo está acelerando su expansión corremos el riesgo de las galaxias u otros objetos situados al borde del universo visible sean “empujados” más allá del horizonte observacional y que su luz nunca nos llegue. En un momento entre las 10 y 100 veces la edad actual del Universo los cosmólogos no podrán observar esas estructuras.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3843

Fuentes y referencias:
Harvard Smithsonian.
Artículo original.
Habrá Cosmología en Lactómeda.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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13 Comentarios

  1. xxpabloxx:

    Da vértigo y un inmenso sentimiento de soledad, pensar en lo que podrán ver los habitantes de Lactomeda.

  2. Gerardo:

    Seria inmensamente interesante que algun dia se descubra una galaxia tan cerca del borde del universo visible que podamos verla “desaparecer” al pasar este “limite”

  3. Tom Wood:

    Nuestro principal defecto es lo inocentemente críticos que somos con el CMB; que de responder a esa interpretación (¡y mira que la han ajustado!) ya paso por aquí hace tanto tiempo, que me asusta mirar el numero. Solo es una idea peregrina, porque las cosas no están encajando bien y al darse cuenta, están poniendo la teja antes que llueva. Es la desbandada que debe concluir después de la generación de físicos que viene; por el 2050; calculo yo. Estas cosa no son nuevas, así somos los físico; recuerden la catástrofe ultravioleta y su termodinámica,…

  4. tomás:

    Perdónese mi ignorancia, pero cuando oigo que algo sobrepasará la velocidad de la luz, se ponen a temblar mis cimientos fundamentales: ¿No será entonces que el límite de la velocidad de la luz, pongamos los 300.000 k/s, no es que no se puedan alcanzar sino que no es posible medirlos al ser superados? Estaría motivada por no poseer ente más rápido que la luz para enviar y/o captar.
    Es la necesidad de seguridad de los humanos la que nos lleva a recurrir a los dioses; ¿será esto lo que me sucede con ciertas aceptaciones que admito como inamovibles? ¡Yo que creí, hace tiempo, conocer lo suficiente para ir tirando, la RG!
    Os agradecería, Neo, “lluís”, amigos todos, un comentario.
    Gracias anticipadas y un gran abrazo.

  5. NeoFronteras:

    Estimado Tomas:
    Eso de la velocidad cosmológica superior a la de la luz ya se ha comentado por aquí anteriormente. No es lo mismo un objeto moviéndose dentro del propio espacio (que no puede superar la velocidad de la luz) que el propio espacio expandiéndose. En este último caso no se viola la causalidad relativista si la velocidad de expansión es superior a la de la luz. Básicamente no se pueden enviar señales que transmitan información y que violen la causalidad, ni en un caso ni en otro.

  6. lluís:

    Tomás, como has lanzado un SOS te iba a comentar el asunto de la velocidad de la luz, pero no es necesario.Ya lo hizo Neo.Repetiría lo que el ya te aclaró.
    Un abrazo amigo tomás.
    Por cierto,¿alguien piensa que dentro de cuatro mil millones de años, tiempo dado por la NASA con datos del Hubble, para que se “fundan en un fraternal abrazo” nuestra galaxia y Andrómeda,habrá alguien aquí para hacer cosmología?. Pero si muchos científicos no nos dan más que unos pocos cientos(en el mejor de los casos) de años de existencia, según están las cosas.
    Saludos.

  7. tomás:

    Pues es cierto. En mi precipitación por el susto, no había caído. Gracias a ambos, Neo y “lluís”. Y un fuerte abrazo.

  8. Tom Wood:

    Mi respuesta para Tomas-4

    Sintetizando ideas.

    1- Pregunta:
    –Según nuestras experiencias experimentales actuales:
    ¿Por qué no detectamos energíascampos (Luz, campo gravitatorio,…) con velocidad cero?
    –O a la forma oficial:
    ¿Por qué las partículas sin masa; los campos, las radiaciones, los fotones, les aparecen en la teoría, que no pueden tener masa en reposo?

    Respuesta-1
    –Porque cuando una energíacampo “alcanza” la velocidad cero, se confina como energíamasa. (Se convierte en partícula).

    2-Pregunta:
    –Según nuestras experiencias experimentales actuales:
    ¿Por que no detectamos energíasmasas viajando con velocidades mayores o iguales que la de luz?
    O a la forma oficial:
    ¿Por que las partículas con masa no alcanzan nunca la velocidad de la luz y mucho menos la superan?

    Respuesta-2
    -Porque cuando una energíamasa “alcanza” la velocidad de la luz, rompe esa topología de confinación y se convierte, regresa ha ser de nuevo una energíacampo libre.

    http://www.emiliosilveravazquez.com/blog/2012/05/30/no-siempre-la-fisica-se-puede-explicar-con-palabras/

  9. tomás:

    Estimado Tom Wood:
    Gracias por tu lección. Lo que dices es muy atractivo. He leído la página a que envías y es demasiado para mi, sobre todo porque debería dedicarle un tiempo que no tengo. Mi único contacto con el mundo científico es a través de Neofronteras y muchas veces no alcanzo la altura necesaria, como ha sucedido esta vez.
    Y, apartándome del tema, ¿cuando duermes?
    Un saludo muy cordial.

  10. lluís:

    Me pongo en modo “especulativo total”.Y cuando quede ese enorme vacio espacial,tras Lactómeda,y pensando en los vacios cuánticos, ¿por qué no podría darse algun tipo de fluctuación cuántica,y pudiera reeiniciarse el proceso de formación de otro universo?
    Saludos.

  11. Luis91:

    Es de alabar su poder imaginativo, estimado lluís. Siempre encuentras un ingrediente más para añadir al caldo. El problema es que la sopa de hoy está demasiado caliente para un ciudadano de a pie como yo.

    Sin embargo, me pregunto: si el campo gravitatorio de lactómeda sigue reteniendo materia, ese campo sería cada vez mayor, entonces llegaría el momento en que ésta ‘implosione’. Y si esto no ocurre (cosa que asumimos porque hay ‘gente’ viviendo en aquel lugar), eso querría decir que seguiría siendo ‘observable’ una expansión, aunque muy leve (debido a la inmensa gravedad), dentro de lactómeda.

    Un saludo.

  12. Luis91:

    Otra duda: si un habitante de ese lugar construye un cohete y consigue escapar de la atracción gravitatoria, ¿qué le ocurriría? ¿Estaría perdido para siempre?

  13. Pocosé:

    Saludos a todos
    Especulando sin ton ni son:
    Lo que me sugiere este articulo es que estamos dentro de una burbuja espacio temporal que se está hinchando aceleradamente, que por esa misma causa se romperá en múltiples burbujas (agrupaciones galácticas) que podrán permanecer estables, deshincharse, o seguir hinchándose uniforme o mas o menos aceleradamente, dependiendo de su gravedad interior y del movimiento que lleven sus galaxias en el momento de la separación.
    ¿Tendrán sentido tiempo y espacio en los huecos entre burbujas?
    ¿Podría haber sido el Big-Bang “una colisión” entre dos burbujas desiguales y completamente deshinchadas?
    ¿Será que a la luz de la física conocida todo lo anterior no es más que un producto de mi ignorancia?

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