Thread by @galileo_vzla

(1/23) ¿SABES QUÉ ES LA FRONTERA DE HUBBLE, EL VOLUMEN DE HUBBLE Y EL UNIVERSO OBSERVABLE?
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(2/23) El universo se expande, y lo hace a 70 kilómetros por segundo por cada megapársec , esto es,3,26 millones de años luz, es decir, si apuntamos un telescopio a una galaxia que este dentro de ese límite de distancia, se estará alejando de nosotros a 70 kilómetros por segundo

(3/23) Pero si vemos otra galaxia que se encuentre mas allá de 3.260.000 de años luz, esta se estará alejando a 140 kilómetros por segundo y si vemos una tercera galaxia que este a más de 9.780.000 de años luz, se estará alejando a 210 kilómetros por segundo.

(4/23) Al hecho de que las galaxias más distantes se alejen más rápidamente que las más cercanas se le conoce como Ley de Hubble y la velocidad con que lo hacen es la constante de Hubble.

(5/23) Es importante recordar que no son las galaxias las que se desplazan a esa velocidad, sino que están siendo arrastradas por la expansión del universo, y esta expansión puede ser vista como el aumento de la distancia entre dos puntos.

(6/23) Esto último quiere decir que si dos astrónomos ubicados en dos galaxias distantes pudiesen verse mutuamente ambos dirían que quien se aleja es el otro.

(7/23) Para entender como es la expansión del universo y los diferentes parámetros derivados de esta ley, debemos asumir un modelo donde nosotros estamos ubicados en el centro de una esfera que representa el universo visto desde nuestra perspectiva.

(8/23) Es decir, asumiremos que nosotros somos el centro del universo. Pero este modelo puede ser utilizado por otro observador ubicado en cualquier lugar del universo, recuerda, es un modelo, no es que el universo sea en realidad una esfera, ya que no conocemos su forma.

(9/23) Volviendo a la velocidad de las galaxias, podríamos construir un gráfico como el que aparece en la figura, que corresponde a mediciones reales de distancias de galaxias y sus velocidades de recesión (la velocidad con que se alejan).

(10/23) Observen que para una galaxia situada a 500 millones de años luz la velocidad de recesión es de aproximadamente 10.000 km/s y para una situada a 1.500 millones de años luz, la velocidad de recesión es de 30.000 km/s, es decir, un 10 por ciento de la velocidad de la luz.

(11/23) De manera que si alargamos la recta lo suficiente en el gráfico (a esto se le conoce como extrapolación), llegaremos a un límite donde la velocidad de recesión será la misma que la velocidad de la luz, a este límite se le conoce como frontera de Hubble.

(12/23) En la actualidad esta frontera se encuentra aproximadamente a 13.800 millones de años luz, y corresponde al radio de la esfera que usamos como modelo. Es como observar la superficie interna de la esfera, recordemos que nosotros nos encontramos en el centro de la misma.

(13/23) hemos enviado al espacio sondas para observar esa superficie interna, y lo llamamos fondo de radiación de microondas o fondo cósmico de radiación y corresponde a la radiación emitida por la materia cuando el universo tenía apenas 380.000 años.

(14/23) Así que ya tenemos un radio de 13.800 millones de años luz para nuestra esfera y al igual que todo solido, tiene un volumen y lo llamamos volumen de Hubble ¿Qué significa esto? Que dentro de ese volumen la velocidad de recesión está por debajo de la velocidad de la luz.

(15/23) ¿Pero qué sucede más allá de la frontera de Hubble? Mas allá de ese limite la expansión del universo y por ende la velocidad de recesión de los objetos es superior a la velocidad de la luz

(16/23) Esa es la razón por la que nuestros telescopios no pueden ver nada en esa región, ya que ni siquiera la luz es lo suficientemente rápida para superar la velocidad de expansión y poder alcanzarnos.

(17/23) Pero atención, porque aquí viene un concepto que suele crear confusión. Si bien nuestros telescopios pueden observar el universo hasta 13.800 millones de años luz, tenemos que tomar en cuenta que estamos viendo hacia el pasado.

(18/23) Es decir estamos viendo la radiación de la materia como era hace 13.800 millones de años, de modo que durante ese tiempo esa materia del universo primigenio se ha estado alejando de nosotros y ha pasado al límite exterior de la frontera de Hubble.

(19/23) Por un lado eso significa que esa materia al día de hoy ha evolucionado en forma de estrellas y galaxias y por otro lado que al estar más allá de la frontera de Hubble, no la podemos ver, pero podemos calcular en donde se encuentra.

(20/23) Al conocer las leyes y parámetros que rigen la expansión del universo, sabemos que esas galaxias que no podemos ver se encuentran actualmente a 46.500 millones de años luz y es el límite de lo que llamamos universo observable.

(21/23) Ahora podemos imaginar que la esfera cuyo centro ocupamos tiene un radio de 46.500 millones de años luz y en su interior está dividida en dos regiones separadas por la frontera de Hubble. Así que esa es la mayor distancia de la que podemos tener información del universo.

(22/23) Buscando imágenes en internet para ilustrar este hilo de Twitter, nos hemos encontrado con un excelente material de los amigos de @CienciaDesofa que nos permitiremos utilizar. Aquí la primera figura que ilustra la frontera de Hubble y el volumen de Hubble

(23/23) La segunda figura corresponde al universo observable. Recuerden estas imágenes nos muestra lo que veríamos si cortáramos a la mitad nuestra esfera y observáramos lo que hay dentro de ella.