¿Qué tan lejos están las estrellas captadas por el telescopio James Webb?

El telescopio espacial James Webb lanzó la vista más profunda de resolución más alta del universo infrarrojo a principios de esta semana.

El telescopio espacial James Webb lanzó la vista más profunda de resolución más alta del universo infrarrojo a principios de esta semana, con personas asombradas por las galaxias distantes, reflejadas gravitacionalmente por el cúmulo de galaxias SMACS 0723.

La luz de una de esas galaxias proviene de hace 13.100 millones de años. Sin embargo, la gente se sorprendió al saber que la galaxia no está a 13.100 millones de años luz de distancia. En realidad, está mucho más lejos: 30 mil millones de años luz. Entonces, ¿qué da?

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Mirar más profundamente en el universo significa mirar hacia atrás en el tiempo. Eso se debe a la finitud de la velocidad de la luz. Tomemos, por ejemplo, Betelgeuse. La gigante roja es el hombro derecho de la constelación de Orión, ubicada a unos 550 años luz de distancia (con bastante incertidumbre). Eso significa que la luz que vemos ahora (o el gran oscurecimiento de hace dos años) en realidad ocurrió hace medio milenio.

Como regla general, para las distancias galácticas, puedes convertir el tiempo que tardó la luz en llegar aquí en años luz. Esto también funciona para distancias intergalácticas en el universo muy local. Entonces, la luz de la galaxia de Andrómeda ha viajado durante 2,5 millones de años, y la gran galaxia espiral está, de hecho, a 2,5 millones de años luz de distancia.

Una vez que las cosas comienzan a estar a unos miles de millones de años luz de distancia, la equivalencia ya no funciona. Tomemos SMACS 0723, el grupo en el centro de la imagen JWST. Su luz proviene de hace 4600 millones de años, pero su distancia real de nosotros hoy es casi mil millones de años luz más. Esto se debe a la expansión del Universo.

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A medida que la luz viaja, el universo se expande lenta pero seguramente. Cuando se trata de grandes distancias intergalácticas, el universo se ha estado expandiendo durante mucho tiempo, y eso suma. Cuando llegamos a objetos cuya luz proviene de un tiempo muy cercano al comienzo del universo, obtenemos estas enormes distancias.

Esto nos lleva a otra pregunta importante: ¿Qué tan grande es el universo visible? Los objetos más lejanos que podemos ver en cualquier dirección están a unos 46.500 millones de años luz de distancia, lo que hace que todo el universo tenga 93.000 millones de años luz de diámetro.

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Bueno, más o menos, porque estas medidas dependen de las propiedades cosmológicas del universo, y actualmente, estamos en un aprieto cuando se trata de eso. Diferentes métodos para medir la tasa de expansión del universo dan diferentes números, que luego afectan a todas las demás medidas.