¿Qué tan grande es realmente el universo?

Tratar de concebir la escala del universo es uno de los mayores desafíos para la intuición humana. Para responder a la pregunta sobre su tamaño, los cosmólogos distinguen rigurosamente entre dos conceptos fundamentales: el universo observable (aquella porción de la cual nos ha podido llegar luz) y el universo total o global (que podría ser infinito o finito sin bordes).

Las escalas cosmológicas que definen las dimensiones de nuestro cosmos se estructuran a partir de mediciones astronómicas y modelos relativistas:

• El Universo Observable: Dado que el universo tiene una edad aproximada de 13 800 millones de años y que el espacio-tiempo se ha estado expandiendo continuamente desde el Big Bang, la luz que nos llega hoy desde el fondo cósmico de microondas proviene de objetos que actualmente se ubican a unos 46 500 millones de años luz de distancia. Esto otorga al universo observable un diámetro aproximado de 93 000 millones de años luz (unos 8,8 × 10²⁶ metros).

• Expansión y Velocidad Superlumínica: La expansión métrica del espacio implica que galaxias distantes se alejan de nosotros a velocidades efectivas mayores que la velocidad de la luz. Esto no viola la teoría de la relatividad general, pues no es la materia la que viaja localmente a través del espacio, sino el propio tejido espacial el que se estira.

• El Universo Global (¿Finito o Infinito?): La geometría del universo a gran escala, medida por la misión Planck a través de las fluctuaciones de la radiación cósmica de fondo, indica que la curvatura espacial es prácticamente plana. Si el universo es espacialmente plano y topológicamente simple, las ecuaciones de la cosmología sugieren que el universo total es infinito. Incluso si fuera cerrado y finito, estimaciones basadas en la inflación cósmica calculan que el universo entero es al menos de 10²³ a 10²⁶ veces más grande que el fragmento observable.

A medida que el universo continúa acelerando su expansión impulsado por la energía oscura, regiones distantes cruzarán eventualmente nuestro horizonte de sucesos cosmológico, quedando desconectadas causalmente de la Tierra para siempre. Comprender la verdadera magnitud del cosmos sigue siendo uno de los campos de investigación más dinámicos de la astrofísica moderna.

Referencias

• Gott, J. R., et al. "A Map of the Universe". The Astrophysical Journal.
• Planck Collaboration: "Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters". Astronomy & Astrophysics.
• Ryden, B. "Introduction to Cosmology". Cambridge University Press.