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Horizonte de sucesos cosmológico

 
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Autor Mensaje
Tomcat
Ruido de fondo
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Registrado: 13 Ene 2007
Mensajes: 19

MensajePublicado: Mie 21 Sep 2011 03:50:26    Asunto: Horizonte de sucesos cosmológico Responder citando

Tengo una duda sobre el horizonte de eventos cosmológico, es decir, sobre la distancia a que se encuentran ahora mismo las galaxias que jamás podremos observar en un futuro lejano debido a que la esfera de Hubble crece con menor rapidez de lo que se expande el Universo. ¿Cómo se calcula ese horizonte? ¿A que distancia se halla ahora? Mil gracias por ayudarme.
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Alien
Invitado





MensajePublicado: Mie 21 Sep 2011 21:05:25    Asunto: Re: Horizonte de sucesos cosmológico Responder citando

Tomcat escribió:
Tengo una duda sobre el horizonte de eventos cosmológico, es decir, sobre la distancia a que se encuentran ahora mismo las galaxias que jamás podremos observar en un futuro lejano debido a que la esfera de Hubble crece con menor rapidez de lo que se expande el Universo. ¿Cómo se calcula ese horizonte? ¿A que distancia se halla ahora? Mil gracias por ayudarme.


Partiendo de la relacion a(t) dr = c dt, que significa que la distancia (comovil) que recorre la luz en un tiempo depende de su propia velocidad mas la expansion del universo indicada por el factor de escala a(t). Por ejemplo en un universo estatico a(t)=1 y tendriamos la habitual r=ct.

Entonces el horizonte de eventos, los objetos mas lejanos que podramos observar en el futuro, se calcula integrando dr = c/a(t) dt, entre el tiempo actual y el infinito (si el universo se expande por siempre).

Y depende del modelo de universo. Si la expansion es lineal a(t)=t/t0, la integral no converge y no hay horizonte de eventos. Con el tiempo iriamos viendo todo el universo. En el modelo Einstein-De Sitter a(t)=(t/t0)^2/3 y tampoco hay horizonte de eventos, la galaxias del limite del universo observable van entrando al universo observable a la velocidad de la luz.

Pero si la expansion es acelerada, tipo De-Sitter, que son los que dan cuenta del modelo inflacionario , a(t) = exp [H (t-t0)], La constante de Hubble es constante, la integral converge y hay un horizonte de eventos, que coincide con el horizonte de Hubble (la distancia a la que las galaxias se alejan a la velocidad de la luz, Z=1), es decir, el Horizonte de eventos=Horizonte de Hubble=c/H.

Ahora depende de que valor tiene la constante de Hubble (y de que sea constante y de que nuestro universo sea de tipo De-Sitter y que se expanda por siempre). Actualmente se considera que H es de unos 70 km/s por Megaparsec.

Entonces el Horizonte de Eventos=c/H= 13.97 Gy luz, es decir a unos 14 mil millones de años luz. (Realmente se considera que es de unos 16 mil. Depende de la constante de Hubble y el modelo De-Sitter). A esa distancia las galaxias se alejan a la velocidad de la luz, Z=1, y se salen del horizonte de eventos.

El radio del universo observable esta a 46 mil años luz. Pero al principio no habia radiacion asi que el radio del universo visible esta a unos 45 mil millones de años luz, que es la fuente de la radiacion de fondo de microondas. Es decir (45-16)/45, el 64% por ciento del universo que vemos ya estaria fuera del horizonte de eventos. Si los modelos de De-Sitter se corresponden con el universo real.
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Tomcat
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Registrado: 13 Ene 2007
Mensajes: 19

MensajePublicado: Jue 22 Sep 2011 03:45:32    Asunto: Gracias y un par de dudas más Responder citando

Alien, mil gracias por tu respuesta. Me ha ayudado muchísimo a comprender esto de los horizontes. Sólo tengo un par de inquietudes más. De acuerdo con lo que me dices, ¿estoy en lo correcto al presuponer que en cualquier modelo de Universo con expansión acelerada, el horizonte de eventos coincidirá con el radio de Hubble? Y una cosa más: supongamos que existe un grupo de galaxias situadas dentro del horizonte de eventos a unos 12 000 años luz de la Tierra. Según entiendo, en el futuro lejano, es decir, dentro de 12 000 millones de años, su luz todavía será visible para nosotros, pero luego de ese tiempo nunca más, ya que transcurrido ese lapso habrá salido del horizonte. ¿Es así?

Mil gracias otra vez.
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