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El universo observable, horizonte del universo u horizonte cosmológico constituye la parte visible del universo total, la cantidad de luz que puede llegar a la Tierra respecto a la velocidad de expansión del universo. Parece tener un espacio-tiempo geométricamente plano. Tiene un radio de 4.40 × 1026 m (4.65 × 1010 años luz), un volumen de 1.08 × 1079 m³ y una masa de 9.27 × 1052 kg, por lo que la densidad masa-energía equivalente es de 8.58 × 10-27 kg/m³. La densidad media de sus constituyentes primarios es de un 68.3 % de energía oscura, un 26.8 % de materia oscura fría y un 4.9 % de materia ordinaria, según datos recogidos por la sonda Planck. Así, la densidad de los átomos está en el orden del núcleo de hidrógeno sencillo para cada cuatro metros cúbicos.[1] La naturaleza de la energía oscura y la materia oscura fría sigue siendo un misterio. Aunque se han propuesto diferentes candidatos para ambas cosas (como partículas y fuerzas ya existentes o nuevas, o modificaciones de la relatividad general) no existe confirmación experimental sobre ninguna de las propuestas.
La palabra observable en este sentido no se refiere a la capacidad de la tecnología moderna para detectar luz u otra información de un objeto, ni a si hay algo que detectar. Se refiere al límite físico creado por la propia velocidad de la luz. Ninguna señal puede viajar más rápido que la luz, por lo que existe una distancia máxima (llamada horizonte de partículas) más allá de la cual no se puede detectar nada, ya que las señales aún no podrían haber llegado hasta nosotros. A veces, los astrofísicos distinguen entre el universo visible, que incluye sólo las señales emitidas desde la recombinación (cuando los átomos de hidrógeno se formaron a partir de protones y electrones y se emitieron fotones), y el universo observable, que incluye las señales desde el comienzo de la expansión cosmológica (el Big Bang en la cosmología física tradicional, el final de la época inflacionaria en la cosmología moderna).
Según los cálculos realizados, la distancia comóvil actual a las partículas desde las que se emitió la Radiación de fondo de microondas (CMBR), que representa el radio del universo visible, es de unos 1.4 × 1010 parsecs (unos 4.5 × 1010 años luz); la distancia comóvil al borde del universo observable es de unos 1.4 × 1010 parsecs (unos 4.6 × 1010 años luz),[2] aproximadamente un 2 % mayor. Por tanto, se estima que el radio del universo observable es de unos 4.65 × 1010 años luz.[3][4] Utilizando las densidad crítica y el diámetro del universo observable, se puede calcular que la masa total de materia ordinaria en el universo es de aproximadamente 1.5 × 1053 kg.[5] En noviembre de 2018, los astrónomos informaron de que la luz de fondo extragaláctica (EBL, por sus siglas en inglés) ascendía a 4 × 1084 fotones.[6][7]
A medida que la expansión del universo se acelera, todos los objetos actualmente observables, fuera del supercúmulo local, parecerán eventualmente congelarse en el tiempo, mientras emiten luz progresivamente más roja y más tenue. Por ejemplo, los objetos con el actual desplazamiento al rojo z de 5 a 10 permanecerán observables durante no más de 4000-6000 millones de años. Además, la luz emitida por objetos situados actualmente más allá de una cierta distancia comóvil (actualmente unos 1.9 × 1010 pársecs), nunca llegará a la Tierra.[8]
- ↑ Gary Hinshaw (10 de febrero de 2006). NASA WMAP, ed. «What is the Universeholi». Consultado el 1 de marzo de 2007.
- ↑ Gott III, J. Richard; Mario Jurić; David Schlegel; Fiona Hoyle et al. (2005). «Un mapa del universo». The Astrophysical Journal (2 edición) 624: 463-484. Bibcode:2005ApJ...624..463G. S2CID 9654355. arXiv:astro-ph/0310571. doi:10.1086/428890.
- ↑ Preguntas Frecuentes en Cosmología. Astro.ucla.edu. Recuperado el 2011-05-01.
- ↑ Lineweaver, Charles; Tamara M. Davis (2005). «Misconceptions about the Big Bang». Scientific American 292 (3): 36-45. Bibcode:c..36L 2005SciAm.292 c..36L. doi:10.1038/scientificamerican0305-36.
- ↑ Véase la sección "Masa de la materia ordinaria" en este artículo.
- ↑ Overbye, Dennis (3 de diciembre de 2018). «¿Toda la luz que hay que ver? 4 × 1084 Fotones». The New York Times. Consultado el 4 de diciembre de 2018.
- ↑ La Colaboración Fermi-LAT (30 de noviembre de 2018). «Una determinación en rayos gamma de la historia de la formación estelar del Universo». Science 362 (6418): 1031-1034. Bibcode:2018Sci...362.1031F. PMID 30498122. arXiv:1812.01031.
- ↑ Loeb, Abraham (2002). «Futuro a largo plazo de la astronomía extragaláctica». Physical Review D 65 (4): 047301. Bibcode:2002PhRvD..65d7301L. S2CID 1791226. arXiv:astro-ph/0107568. doi:10.1103/PhysRevD.65.047301.