Distancias en el universo

Agujero negro

Universo observableVisualización de todo el universo observable. La escala es tal que los granos finos representan colecciones de un gran número de supercúmulos. El supercúmulo de Virgo, hogar de la Vía Láctea, está marcado en el centro, pero es demasiado pequeño para ser visto.Diámetro8,8×1026 m u 880 Ym (28,5 Gpc o 93 Gly)[1]Volumen3,566×1080 m3[2]Masa (materia ordinaria)1. 5×1053 kg[nota 1]Densidad (de energía total)9,9×10-27 kg/m3 (equivalente a 6 protones por metro cúbico de espacio)[3]Edad13,799±0,021 mil millones de años[4]Temperatura media2,72548 K[5]Contenido

El universo observable es una región del universo en forma de bola que comprende toda la materia que puede observarse desde la Tierra o sus telescopios espaciales y sondas de exploración en la actualidad, porque la radiación electromagnética de estos objetos ha tenido tiempo de llegar al Sistema Solar y a la Tierra desde el comienzo de la expansión cosmológica. Puede haber 2 billones de galaxias en el universo observable,[7][8] aunque ese número se redujo en 2021 a sólo varios cientos de miles de millones según los datos de New Horizons.[9][10] Suponiendo que el universo es isotrópico, la distancia al borde del universo observable es aproximadamente la misma en todas las direcciones. Es decir, el universo observable es una región esférica centrada en el observador. Cada lugar del universo tiene su propio universo observable, que puede coincidir o no con el centrado en la Tierra.

Megaparsec

El espacio más allá de la Tierra es tan increíblemente vasto que las unidades de medida que nos resultan convenientes en nuestra vida cotidiana pueden volverse GIGANTES. Las distancias entre los planetas, y especialmente entre las estrellas, pueden ser tan grandes cuando se expresan en millas y kilómetros que resultan inmanejables. Por eso, para las distancias cósmicas, pasamos a otro tipo de unidades: las unidades astronómicas, los años luz y los parsecs.

Las unidades astronómicas, abreviadas como UA, son una unidad de medida útil dentro de nuestro sistema solar. Una UA es la distancia entre el Sol y la órbita de la Tierra, que es de unos 93 millones de millas (150 millones de kilómetros). Cuando se mide en unidades astronómicas, la distancia de 886.000.000 millas (1.400.000.000 de kilómetros) desde el Sol hasta la órbita de Saturno, es una UA mucho más manejable de 9,5. Por tanto, las unidades astronómicas son una excelente manera de comprimir números verdaderamente astronómicos a un tamaño más manejable.

Las unidades astronómicas también facilitan la reflexión sobre las distancias entre los objetos del sistema solar. Permiten ver fácilmente que Júpiter orbita cinco veces más lejos del Sol que la Tierra, y que Saturno está dos veces más lejos del Sol que Júpiter. (Esto se debe a que, técnicamente, estás expresando cada distancia como un cociente de la distancia de la Tierra al Sol. Es conveniente).

Galaxia de Andrómeda

Las distancias a la Luna se miden cronometrando un pulso de luz láser reflejado en los espejos colocados en la superficie por los astronautas del Apolo en las décadas de 1960 y 1970. Un pulso láser recorre 400.000 kilómetros desde la Tierra hasta la Luna en 1,3 segundos. Envía el pulso hacia fuera, y 2,6 segundos más tarde vuelve a él.

Las distancias al Sol y a los planetas se miden cronometrando las señales de radio de los satélites artificiales que orbitan alrededor de esos planetas. Las imágenes de Saturno devueltas por el satélite Cassini tardan aproximadamente 1 hora y 23 minutos en recorrer 1.300.000.000 de kilómetros hasta llegar a nosotros.

Dentro del sistema solar medimos las distancias por comparación con la distancia Tierra-Sol, y utilizamos la Unidad Astronómica como vara de medir. Dado que la órbita de la Tierra es una elipse, los astrónomos prefieren definir la “UA” para un planeta imaginario que orbitara en el Sol en un círculo en el mismo tiempo que tarda la Tierra en orbitar en su elipse. Para la mayoría de los propósitos, esto significa que la UA es la distancia media de la Tierra al Sol. Es precisamente

Distancia lunar

Di que estás tranquilo. La perspectiva numérica es importante para esta clase de FQ. Vamos a profundizar un poco en algunos números. Por favor, recuerda que lo que más importa es la perspectiva y el razonamiento inductivo utilizado para alcanzar esa perspectiva.

Aunque hay muchas técnicas modernas para medir las distancias astronómicas a las estrellas, galaxias y cúmulos de galaxias (haz clic aquí si quieres un resumen más completo), nos centraremos en las tres mencionadas en el vídeo: paralaje, velas estándar y desplazamiento al rojo Doppler. Fíjate en que estas técnicas se denominan la Escalera de las Distancias Cósmicas porque, como una escalera, los astrónomos tuvieron que ir “subiendo”, por así decirlo, la curva de aprendizaje, aprendiendo mejores técnicas a medida que las distancias aumentaban y las técnicas anteriores fallaban. Además, cada nueva herramienta de medición permitió a los astrónomos ir “subiendo” la escalera de mayores distancias, hasta llegar ahora con una razonable confianza inductiva a las primeras galaxias formadas poco después de la creación del universo.

Como hemos visto, el paralaje era conocido por Ptolomeo y los astrónomos de la Edad Media. Curiosamente, como veremos más adelante, sus limitaciones (sólo funciona para objetos astronómicos relativamente cercanos) reforzaron de hecho la opinión con “pruebas” de que la Tierra tenía que ser el centro del universo. Así que, una vez que los astrónomos se dieron cuenta de que el sol era en realidad el centro del movimiento planetario y no la Tierra -lo que implicaba que las estrellas tenían que estar mucho más lejos de lo que pensaban Ptolomeo y la gente hasta el siglo XVI-, hubo que ponerse gorras de pensamiento profundo para aplicar la técnica de las velas estándar. Luego, cuando se descubrió que incluso este método era limitado, se elaboró el método de desplazamiento al rojo Doppler que se muestra en el vídeo.