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Solución con gráficos al problema del Límite del Universo Visible

Creada06-08-2010
Modificada16-06-2015
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Solución con Gráficos

Supongamos que es cierto que si una galaxia se aleja de nosotros más rápido que la luz, ni nuestra luz podrá alcanzarla nunca ni su luz llegará nunca hasta nosotros.

Entonces resultaría que cada galaxia del universo tendría a su alrededor una zona observable, y todo cuanto se encuentre fuera de ese horizonte sería la zona inobservable, cuya luz nunca podrá llegar hasta la galaxia situada en el centro de ese horizonte.

Ese horizonte se encuentra a, aproximadamente, 13.700 MM de años·luz. Según este razonamiento, si una galaxia se encuentra a 40.000 MM de años.luz, se alejará de nosotros tres veces más rápido que la luz, y el resultado es que desde cualquiera de esas dos galaxias jamás podría verse la otra.

Sin embargo, es muy fácil refutar esta idea simplemente dibujando las zonas de visibilidad de una serie de galaxias mutuamente visibles entre sí tal como se muestra en el siguiente dibujo.

Campo visual solapado de diversas galaxias lejanasEn él hemos dibujado siete galaxias, desde A hasta G, de tal forma que cada una de ellas está en la zona observable de la galaxia anterior y de la siguiente.

Un rayo de luz puede viajar sin problemas desde A hasta B, y desde B hasta C, y así sucesivamente, etapa a etapa, hasta alcanzar G, a pesar de que G se aleja de A a una velocidad tres veces mayor que la de la Luz.

Es evidente que la luz puede realizar todas esas etapas en un tiempo finito, y por tanto el tiempo necesario para viajar de A a G es también finito.

Sin embargo, tengamos en cuenta el hecho de que conforme pasa el tiempo el espacio se va expandiendo y cuando toca hacer el trayecto de C a D, por ejemplo, la distancia es mayor, y aún más para llegar de E a F.

Así pues, la cuestión se reduce a si, al alejarse entre sí las galaxias, se perderá el contacto entre dos zonas mutuamente visibles. Y la respuesta es que no.

Expansión del espacio y de los campos visuales de las galaxiasCuando el universo se expande cambia la distancia entre las galaxias, pero la velocidad de estas permanece constante. Y eso significa que, al ampliar la distancia entre las galaxias, también aumenta el radio del universo observable de cada una de ellas, exactamente en la misma proporción, con lo que cada universo observable permanece en contacto con su anterior y su siguiente.

El problema sigue siendo si en un universo en expansión un rayo de luz puede llegar de A a C, de C a E y de E a G, y la respuesta es que mientras las galaxias situadas en B, D y F sigan siendo visibles por sus vecinas, es perfectamente posible viajar a una velocidad constante desde A hasta G, ya que los universos observables se expanden en la misma proporción que la distancia entre las galaxias. Lo que sí ocurrirá, sin embargo, es que el tiempo necesario para completar cada etapa sea mayor que el anterior, que se tarde mucho más tiempo en llegar de E a G que de A a C, pero eso es perfectamente lógico, pues la distancia entre las galaxias es cada vez mayor, como se puede apreciar en el gráfico adjunto.

Y eso significa que, en realidad, todo el universo es observable. El llamado Horizonte de Hubble sirve para determinar la distancia a la que las galaxias se alejan de nosotros a la velocidad de la luz, pero esa distancia crece al mismo tiempo que el universo y no impide que las galaxias más lejanas puedan ser vistas por nosotros o que nosotros podamos ser vistas por ellas.

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