En cosmología , un volumen de Hubble o esfera de Hubble es una región esférica del universo observable que rodea a un observador más allá de la cual los objetos se alejan de ese observador a una velocidad mayor que la velocidad de la luz debido a la expansión del Universo . [1] El volumen del Hubble es aproximadamente igual a 10 31 años luz cúbicos.
El radio adecuado de una esfera de Hubble (conocido como radio de Hubble o longitud de Hubble ) es, dónde es la velocidad de la luz yes la constante de Hubble . La superficie de una esfera de Hubble se llama horizonte microfísico , [2] la superficie de Hubble o el límite de Hubble .
De manera más general, el término "volumen de Hubble" se puede aplicar a cualquier región del espacio con un volumen de orden . Sin embargo, el término también se utiliza con frecuencia (aunque erróneamente) como sinónimo del universo observable ; este último es más grande que el volumen del Hubble. [3] [4]
Relación con la edad del universo
La longitud del Hubble es 14,4 mil millones de años luz en el modelo cosmológico estándar , algo más grande queveces la edad del universo , 13,8 mil millones de años.
El límite del Hubble como horizonte de eventos
Para los objetos en el límite de Hubble, el espacio entre nosotros y el objeto de interés tiene una velocidad de expansión promedio de c . Entonces, en un universo con parámetro de Hubble constante , la luz emitida en el momento actual por objetos fuera del límite de Hubble nunca sería vista por un observador en la Tierra. Es decir, el límite de Hubble coincidiría con un horizonte de eventos cosmológico (un límite que separa los eventos visibles en algún momento y los que nunca son visibles [5] ). Consulte el horizonte de Hubble para obtener más detalles.
Sin embargo, el parámetro de Hubble no es constante en varios modelos cosmológicos [3], por lo que el límite de Hubble no coincide, en general, con un horizonte de eventos cosmológico. Por ejemplo, en un universo de Friedmann en desaceleración , la esfera de Hubble se expande con el tiempo, y su límite supera la luz emitida por galaxias más distantes, de modo que la luz emitida en épocas anteriores por objetos fuera de la esfera de Hubble puede eventualmente llegar dentro de la esfera y ser vista por nosotros. . [3] Por el contrario, en un universo en aceleración, la esfera de Hubble se encoge con el tiempo, y su límite supera la luz emitida por galaxias más cercanas, de modo que la luz emitida en épocas anteriores por objetos dentro de la esfera de Hubble eventualmente retrocederá fuera de la esfera y nunca será vista. por nosotros. [1]
Las observaciones indican que la expansión del universo se está acelerando , [6] de modo que algunos objetos con los que actualmente podemos intercambiar señales algún día cruzarán nuestro límite de Hubble. Sin embargo, desde nuestra perspectiva, no pudimos observar tal cruce, sino solo una 'congelación', ya que el corrimiento al rojo asociado crecería asintóticamente hasta el infinito a medida que se acerque a dicho límite.
Ver también
Referencias
- ↑ a b Edward Robert Harrison (2003). Máscaras del Universo . Prensa de la Universidad de Cambridge . pag. 206. ISBN 978-0-521-77351-5.
- ^ N. Carlevaro y G. Montani (2009). "Estudio de la solución cuasi-isotrópica cerca de la singularidad cosmológica en presencia de viscosidad a granel". International Journal of Modern Physics D . 17 (6): 881–896. arXiv : 0711.1952 . Código bibliográfico : 2008IJMPD..17..881C . doi : 10.1142 / S0218271808012553 . S2CID 9943577 .
- ^ a b c Para una discusión de por qué los objetos que están fuera de la esfera de Hubble de la Tierra se pueden ver desde la Tierra, vea TM Davis y CH Linewater (2003). "Expansión de la confusión: conceptos erróneos comunes de los horizontes cosmológicos y la expansión superluminal del universo". Publicaciones de la Sociedad Astronómica de Australia . 21 : 97-109. arXiv : astro-ph / 0310808 . Código bibliográfico : 2004PASA ... 21 ... 97D . doi : 10.1071 / AS03040 . S2CID 13068122 .
- ^ Para ver un ejemplo de uso erróneo, consulte Max Tegmark (2004). "Universos paralelos" . En Barrow, JD; Davies, JD; Harper, CL (eds.). Ciencia y realidad última: del cuántico al cosmos . Prensa de la Universidad de Cambridge. págs. 459 y sigs . ISBN 978-0-521-83113-0.
- ^ Edward Robert Harrison (2000). Máscaras del Universo . Prensa de la Universidad de Cambridge. pag. 439. ISBN 978-0-521-66148-5.
- ^ John L Tonry; et al. (2003). "Resultados cosmológicos de supernovas de alta z". Astrophys J . 594 (1): 1–24. arXiv : astro-ph / 0305008 . Código bibliográfico : 2003ApJ ... 594 .... 1T . doi : 10.1086 / 376865 . S2CID 119080950 .
enlaces externos
- Las simulaciones de volumen del Hubble