Divulgación Velocidad de la luz y galáxias

[arreldepi]

Hola, en un trabajo he escrito lo siguiente y no sé si es todo cierto:

Si una galaxia A se encuentra separada de una galaxia B al este por una distance de $10\cdot{10^9}$ años luz y de una galaxia C al oeste por una distancia de $12\cdot{10^9}$ años luz, la distancia BC es de $22\cdot{10^9}$ años luz, entonces, si tenemos en cuenta que la edad del Universo es de $13.7\cdot{10^9}$ millones de años luz la galaxia A podría ver a las otras dos y ser vista por ellas, debido a que la información no puede viajar más rápido que la luz, por lo tanto las galaxias B y C no podrían verse porque la luz aún no habría llegado a ellas.

Me gustaría que me dijeseis si veis algún error o no queda demasiado claro.

Gracias!

[alshain]

Re: Velocidad de la luz y galáxias

La afirmación es ambigua porque no especifica qué definición de distancia refieres. En cosmología hay unas cuantas, pero el dilema aquí puede aparecer con la distancia propia y la distancia recorrida por la luz.

La primera corresponde a la distancia actual sobre un espacio de simultaneidad actual para observadores isótropos y comóviles con la expansión. Es decir, esa distancia corresponde a medir haciendo uso del siguiente procedimiento: alguien en la galaxia B pone un metro hasta la galaxia C, pide a alguien en la galaxia C que haga una marca y luego recoge el metro instantaneamente y lee la marca. Un procedimiento muy poco realista, pero que corresponde con el procedimiento y la noción usual de distancia en un espacio estático. La segunda corresponde con la distancia que recorre un fotón emitido en la galaxia B y que llega hasta la galaxia C.

Las dos no son equivalentes por la expansión del espacio. Tan pronto B emite el fotón, la distancia propia entre el fotón y B va aumentando debido a la expansión del espacio, de forma que cuando el fotón llega a C, la distancia propia es mucho mayor que la recorrida por la luz, la cual a su vez es siempre X años luz en X años. Por tanto, la distancia recorrida por la luz entre una galaxia cualquiera (en un universo homogeneo e isótropo) y su horizonte causal (el límite del universo observable) es de 13.700 millones de años. Por otro lado, la distancia propia entre una galaxia cualquiera y su horizonte causal es de unos 46.000 millones de años. Este valor depende del tipo de expansión que el universo ha sufrido a lo largo de su historia. Por tanto, si tu afirmación refiere a la distancia recorrida por la luz entonces es correcta. Si refiere a a la distancia propia es incorrecta.

Un saludo.

[pod]

Re: Velocidad de la luz y galáxias

Los comentarios de alshain, aunque ciertos, creo que pueden ser totalmente obviados en un trabajo de divulgación. Pero sí que hay un par de detallitos que podrías mejorar:

- En el espacio no hay realmente "este y oeste" En la tierra, sí. Incluso a veces se definen puntos cardinales en el sistema solar y en la galaxia... pero en el universo en su conjunto (que es homogéneo, y por lo tanto no puedes encontrar referencias "exteriores") es más difícil.

- Cuando escribes números en notación científica, el número que hay delante de la potencia de 10 debería tener un sólo dígito antes de la coma. Es decir, usa $10^{10}$ en vez de $10 \cdot 10^9$, o $1.37 \cdot 10^{10}$. Sí, ya se que muchos cosmólogos lo hacen de esa forma (por que el $10^9$ se traduce directamente al Gyr), pero si uno ha de ser estricto con la notación científica, se debe hacer así.

- La edad del universo es de unos $1.37 \cdot 10^{10}$ años, o $1.37\cdot 10^4$ millones de años; pero des de luego no es de 1.37 \cdot 10^{10} millones de años (lo que serían 1.37\cdot 10^{16} años).

[arreldepi]

Re: Velocidad de la luz y galáxias

Hola gracias a los dos por las aclaraciones:

1. Modificaré lo de la notación científica y la burrada de los millones de años de más que le he dado al Universo.

2. Sí, me refería a distancia recorrida por la luz, esque estoy explicando el problema de la homogeneidad.


Gracias a ambos!