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El tamaño del universo

¿Cómo es posible que el tamaño del universo sea 93.000 millones de años-luz si el Big Bang fue hace menos de 14.000 millones de años?

Para explicar esta aparente contradicción, hemos de tener en cuenta la expansión del universo. Debido a ella, cuando hablamos por ejemplo de distancias a galaxias lejanas, podemos estar hablando de distintas “distancias”:

a) La distancia a esta galaxia en este preciso momento

b) La distancia a la que la estaba la galaxia cuando emitió la luz que nos llega ahora

c) La distancia que ha recorrido la luz que emitió hasta llegar a nosotros

¿Coinciden estas tres distancias? En nuestro universo no.

Pensemos en el caso de una galaxia que ahora está a unos 30.000 millones de años-luz. ¿Cómo podemos estar viendo su luz?   Evidentemente, la luz no ha tenido el tiempo suficiente para llegar a nosotros… si viviéramos en un universo estático. Pero no es así. Cuando la luz que vemos ahora comenzó su viaje, la distancia que nos separaba de esta galaxia era sólo de unos 1.400 millones de años-luz. Por lo tanto, en un universo estático a la luz le habría llevado sólo 1.400 millones de años el llegar hasta nosotros. De nuevo, no es el caso.

A la luz le ha llevado bastante más que ese tiempo porque la distancia que tenía que recorrer iba cambiando con el tiempo.  En concreto, en este caso le ha llevado unos 13.000 millones de años. ¿Por qué ha tardado 13.000 y no 30.000 millones de años? Porque la luz no ha tenido que viajar la distancia actual a la galaxia. La luz comenzó su viaje cuando el universo era mucho más pequeño. Ya había recorrido gran parte de su viaje antes de que la expansión del universo hiciera que las galaxias estuvieran tan alejadas.  Y la expansión del universo no afecta al recorrido que ya ha hecho la luz, sólo al que le queda por hacer.

Por eso, pese a que vivimos en un universo que tiene poco mas de 13.000 millones de años, podemos ver galaxias que están a distancias mucho mayores. ¿Y hasta dónde podemos ver? Para calcularlo, hemos de tener en cuenta cómo se expande, lo que se denomina un “modelo cosmológico”. Y al hacerlo, obtenemos que el diámetro del universo observable es de unos 93.000 millones de años-luz.

Otras webs que explican esta pregunta (en inglés):