Otras carreras Lejanía y edad de las galaxias

[Pola]

Buenos días y feliz Navidad.

El otro día leí sobre el descubrimiento de unas galaxias muy lejanas y de una edad muy temprana del universo, hecho desde el telescopio James Web.

Dándole vueltas al asunto, creo que tengo alguna idea que es confusa. A ver si lo logro explicar.

Los profanos (yo al menos) tenemos la idea de que cuanto más lejana está una galaxia, más antigua es. El descubrimiento del que hablaba al inicio apoya esta idea, porque venía a decir que se había llegado lejísimos (no se si unos 13.000 millones de años luz) y que eran unas galaxias de una edad muy temprana (400-600 millones de años después del big bang).

Pues me surge una duda. Porque pensándolo bien, no entiendo esa relación que establecen entre lejanía y edad.

Primero porque en realidad, lo que supongo que ocurre es que a nosotros nos llega una luz que se emitió hace 13.000 millones de años. Lo que quiere decir que entonces ésa galaxia ya estaba allí. O sea que sí que es antigua.

Pero resulta que el universo es homogéneo e isótropo entre otras muchas cosas. Hay las mismas razones para que a 13.000 millones de años luz existan galaxias tempranas como para que existan aquí. ¿No? Entonces ¿Por qué hay que ir a 13.000 millones de años luz para detectarlas? ¿Es que por aquí no las hay? Y si no las hay, ¿por qué aquí no hay y allí si? ¿O es que el universo no es homogéneo ni isótropo?

Suponiendo que allí hubiera vida inteligente, ellos, desde allí, podrían estar buscando galaxias tempranas aquí. Y concluirían que no hay y que no se generaron hasta mucho más tarde ¿no?

[javisot20]

Saludos Pola, felices fiestas a ti también.

Lo más lejano y joven que podemos ver es el CMB. Esto no cambia por mucho que nos movamos, es decir, en este mismo instante en cualquier otro punto del universo lo más lejano y joven que podríamos ver es el CMB. Esta parte doy por hecho que la tienes clara, ¿cierto?

[Pola]

Buenas, Javisot. Gracias por tu respuesta. Pues la verdad es que no. No la tengo clara.

[javisot20]

Un fotón emitido desde el CMB hacia la tierra tarda aproximadamente 13700 millones de años en llegar. Lo que detectamos ahora como CMB es información del universo al nacer.

Supón que decimos desde la tierra; "vamos a viajar al CMB para verlo de cerca", incluso supón que viajamos instantáneamente toda la distancia que ha viajado el fotón antes mencionado, el que tarda 13700 millones de años en llegar a la tierra. Bueno, pues no llegamos al CMB (obviamente), llegamos a una región del universo en la que de nuevo el CMB se encuentra a la misma distancia.

En esa región tan lejana en la que ahora nos encontramos, las galaxias más cercanas a nosotros tienen edades muy parecidas a las edades de las galaxias de donde partimos el viaje, y el CMB sigue encontrándose a la misma distancia.



Las observaciones que mencionas sobre galaxias tempranas quieren decir que, en ese acto de mirar muy lejos desde la tierra, vemos (presuntamente) galaxias ya formadas y nos cuesta entender que en un universo tan joven ya había galaxias. Pero de nuevo, si viajamos toda esa distancia que nos separa de esas galaxias y hacemos las mismas observaciones concluiremos lo mismo, que el CMB está a la misma distancia y que parece haber galaxias demasiado tempranas en la lejanía.

[Pola]

Gracias, Javisot. Pues no lo veo, la verdad. Si te entiendo bien, esa luz de las galaxias tempranas parte del CMB y está a 13000 millones de años luz. Nos vamos allí y resulta que no estan allí, vuelven a estar a 13000 millones de años luz. Es eso? Si lo es, lo que a mí me parece evidente es que el dato inicial sobre la distancia era incorrecto. No estaban a 13000 millones de años luz

[javisot20]

Gracias, Javisot. Pues no lo veo, la verdad. Si te entiendo bien, esa luz de las galaxias tempranas parte del CMB

No, el CMB es la imagen más antigua del universo, un fotón que vino desde allí tardó aproximadamente 13700 millones de años en llegar a la tierra. Las galaxias tempranas son otra cosa, un fotón emitido desde ellas ha tardado aproximadamente 13000 millones de años en llegar a la tierra.

Nos vamos allí y resulta que no estan allí, vuelven a estar a 13000 millones de años luz. Es eso?

Correcto pero, tu entorno local cambia porque estás en una nueva posición (obviamente) pero la conclusión de que ves galaxias demasiado lejanas y por tanto tempranas se mantiene.

En esa nueva posición el CMB sigue estando a la misma distancia, y las galaxias más cercanas a tí (sean las que sean) tienen edades similares a las galaxias cercanas a tí en la posición del inicio en la tierra.

Hay las mismas razones para que a 13.000 millones de años luz existan galaxias tempranas como para que existan aquí. ¿No?

Exacto, desde aquí concluyes que hay galaxias tempranas en la lejanía, pero desde allí concluyes lo mismo. No es algo que concluyes unicamente observando desde la tierra.

[Jaime Rudas]

cuanto más lejana está una galaxia, más antigua es.

Creo que el problema está en que esa afirmación es, por lo menos, ambigua, porque da a entender que la edad ACTUAL de las galaxias depende de qué tan cerca o qué tan lejos se encuentre de nosotros. Si así fuera, el universo no podría ser homogéneo y nosotros estaríamos en el centro del mismo.

Ahora bien, estaría mejor si interpretamos la afirmación en el sentido de que, entre más lejos se encuentre una galaxia, lo que realmente vemos es cómo era esa galaxia a una edad más antigua. Caba anotar que eso no solo sucede con las galaxias, sino con cualquier cosa que observemos. Por ejemplo, si te miras al espejo, lo que ves no es cómo eres tú en el presente, sino cómo eras hace unas milmillonésimas de segundo.

[Pola]

Gracias por las respuestas. La verdad es que sigo sin entenderlo.
Supongamos dos puntos A y B separados por 13000 millones de años luz. Nosotros estamos en A. Vemos la luz de una galaxia que está en B.
Todos tenemos claro dos cosas: una, que estamos viendo como era esa galaxia hace 13000 millones de años. Y dos: que esa galaxia ya existía hace 13000 millones de años.
Ahora Alguien en B mira hacia A. Pueden pasar dos cosas: una, que no ve nada, lo que quiere decir que hace 13000 millones de años no había galaxias en A. Lo que nos lleva a concluir que el universo no es homogéneo e isotropo.
Y dos: que si las ve. Lo que lleva a preguntar por qué razón hay que ir a mirar a13000 millones de años luz para buscar galaxias de las primeras épocas del universo cuando las tenemos aquí al lado.

[Jaime Rudas]

Supongamos dos puntos A y B separados por 13000 millones de años luz. Nosotros estamos en A. Vemos la luz de una galaxia que está en B.
Todos tenemos claro dos cosas: una, que estamos viendo como era esa galaxia hace 13000 millones de años. Y dos: que esa galaxia ya existía hace 13000 millones de años.

En realidad, en ese planteamiento hay varias cosas que no son claras:
1) ¿En qué momento A y B estaban separados 13000 millones de años luz? Recuerda que, como el universo se expande, la distancia entre dos puntos aumenta a medida que avanza el tiempo.
2) Dices que «vemos la luz de una galaxia que está en B», pero, en realidad, lo que vemos es la luz de una galaxia que hace mucho tiempo estaba en la dirección del punto B, pero, en caso de que todavía exista esa galaxia, lo más probable es que ya no se encuentre en el punto B.
3) El hecho de que actualmente la distancia entre A y B sea 13.000 millones de años luz no significa que la luz hubiera tardado 13.000 millones de años en ir de B a A, porque hace 13.000 13.000 millones de años la distancia entre A y B era muy inferior a 13.000 millones de años luz.

[javisot20]

Para evitar las ambigüedades que comenta Jaime, supongamos que en este preciso instante de la vida universo "nacen" dos telescopios espaciales flotando en el espacio separados por cierta distancia.

El telescopio A tiene a su alrededor galaxias que tienen cierta edad, al igual que el telescopio B, pero como nacen en el mismo instante simplemente separados cierta distancia las edades de las galaxias que A tiene a su alrededor son muy parecidades a las edades de las galaxias que B tiene a su alrededor. (Similares, no iguales)

El telescopio situado en A concluye que en la lejanía parece haber galaxias tempranas y que todavía más lejos está el CMB, en ese mismo instante desde B se concluye exactamente lo mismo. Si no concluyesen lo mismo, el universo no sería homogéneo e isótropro.

[Pola]

Pues muchas gracias por vuestras respuestas.

Todo lo que dice Jaime es cierto. Y bueno...la verdad es que incluso un profano como yo no ignora que el universo se está expandiendo. Había obviado éste hecho a propósito, para simplificar y porque no veía que pudiera afectar a la pregunta que planteo. Ahora tras leer los 3 puntos que destaca, entiendo que los puntos que comenta Jaime no afectan a los hecho que estoy exponiendo.

Yo por lo menos no soy capaz de ver en ellos ninguna objeción a mi planteamiento de fondo. Quiero decir que puedo legítimamente plantearme las mismas preguntas aunque estos puntos sean ciertos.

Lo que dice Javisot, si lo entiendo bien lleva a una de las pregunta que yo me hago: si en cualquiera de los dos puntos hay galaxias que desde el otro se considera "tempranas" ¿por qué hay que irse a mirar tan lejos?

[javisot20]

Lo que dice Javisot, si lo entiendo bien lleva a una de las pregunta que yo me hago: si en cualquiera de los dos puntos hay galaxias que desde el otro se considera "tempranas" ¿por qué hay que irse a mirar tan lejos?

Cerca tuyo puede haber galaxias recién formadas y más viejas hasta cierto límite pues el universo tiene cierta vida. Durante gran parte de la vida del universo pueden seguir formándose galaxias, pero una galaxia que ves formarse al lado tuyo no es un galaxia temprana. Una galaxia temprana es una galaxia que, como la anterior, la ves formarse, pero la ves formarse muy lejos. Esa galaxia que ves formarse muy lejos no la ves formarse "ahora", lo que ves ha tardado cierto tiempo en llegar hasta tí. (A diferencia de la galaxia que se forma al lado tuyo)

Es importante tener en cuenta que el momento en el que suceden las cosas no es el mismo momento en el que detectamos que algo ha sucedido.

Por ello te comentaba en un ejercicio imaginativo/especulativo, supón que observas galaxias tempranas desde la tierra y dices "quiero viajar instantáneamente a ellas para verlas de cerca", no puedes viajar a ellas ni instantáneamente ya que estarías viajando al pasado. A casi el inicio del universo, ni más ni menos.

Puedes viajar hasta dónde te parece que estaban situadas instantáneamente, pero al llegar verás que nada está como lo observabas desde la tierra, puede ser incluso que no haya nada y simplemente estés flotando en medio del espacio. En esa nueva posición sacas tu telescopio y vuelves a observar la lejanía, sucediendo lo mismo.

[Pola]

Qué torpeza la mía.
Estaba respondiendo tratando de explicar por qué no teniais razón, cuando al escribir mis objeciones y tratar de explicar mis argumentos, me he dado cuenta de mi error.
Menudo patinazo.
Perdonar el rollo y gracias por vuestra paciencia.
Feliz Nochevieja y Feliz Año