¿Por qué el espacio es tan oscuro a pesar de que el universo está lleno de estrellas?¿Por qué el espacio es tan oscuro a pesar de que el universo está lleno de estrellas?

La gente se pregunta desde hace tanto tiempo por qué el espacio está oscuro a pesar de estar lleno de estrellas, que esta pregunta tiene un nombre especial: la paradoja de Olbers.

Los astrónomos estiman que hay alrededor de 200 mil millones de billones de estrellas en el universo observable. Y muchas de esas estrellas son tan brillantes o incluso más que nuestro sol. Entonces, ¿por qué el espacio no está lleno de luz deslumbrante?

Soy Brian Jackson, un astrónomo que estudia estrellas y planetas (incluidos los que se encuentran fuera de nuestro sistema solar) y su movimiento en el espacio. El estudio de estrellas y planetas distantes ayuda a los astrónomos como yo a comprender por qué el espacio es tan oscuro.

Se podría suponer que se debe a que muchas de las estrellas del universo están muy lejos de la Tierra. Por supuesto, es cierto que cuanto más lejos está una estrella, menos brillante parece: una estrella 10 veces más lejos parece 100 veces más tenue. Pero resulta que esta no es la respuesta completa.

La nube de Perseo aparece en el cielo como una mancha negra, ya que está formada por gas denso y polvo que bloquea la luz de las estrellas que se encuentran dentro y detrás de ella (Crédito: Equipo FORS, VLT Antu de 8,2 metros, ESO)

imagina una burbuja

Imaginemos, por un momento, que el universo es tan antiguo que la luz incluso de las estrellas más lejanas ha tenido tiempo de llegar a la Tierra. En este escenario imaginario, todas las estrellas del universo no se mueven en absoluto.

Imagínese una gran burbuja con la Tierra en el centro. Si la burbuja tuviera unos 10 años luz de diámetro, contendría alrededor de una docena de estrellas. Por supuesto, a varios años luz de distancia, muchas de esas estrellas parecerían bastante tenues desde la Tierra.

Si sigues ampliando la burbuja a 1.000 años luz de diámetro, luego a 1 millón de años luz y luego a 1.000 millones de años luz, las estrellas más lejanas de la burbuja parecerán aún más débiles.

Pero también habría más y más estrellas dentro de la burbuja cada vez más grande, y todas ellas aportarían luz. Aunque las estrellas más lejanas parecen cada vez más tenues, habría muchas más y todo el cielo nocturno debería verse muy brillante.

Parece que he vuelto al punto de partida, pero en realidad estoy un poco más cerca de la respuesta.

La edad importa

En la ilustración de la burbuja imaginaria, te pedí que imaginaras que las estrellas no se mueven y que el universo es muy antiguo. Pero el universo tiene sólo unos 13 mil millones de años.

Aunque es un tiempo sorprendentemente largo en términos humanos, es corto en términos astronómicos. Es lo suficientemente corto como para que la luz de estrellas más distantes a unos 13 mil millones de años luz aún no haya llegado a la Tierra. Y así, la burbuja real alrededor de la Tierra que contiene todas las estrellas que podemos ver sólo se extiende a unos 13 mil millones de años luz de la Tierra.

Simplemente no hay suficientes estrellas en la burbuja para llenar todas las líneas de visión. Por supuesto, si miras en algunas direcciones del cielo, puedes ver estrellas. Si miras otras partes del cielo, no puedes ver ninguna estrella.

Y eso se debe a que, en esos puntos oscuros, las estrellas que podrían bloquear tu línea de visión están tan lejos que su luz aún no ha llegado a la Tierra. A medida que pase el tiempo, la luz de estas estrellas cada vez más distantes tendrá tiempo de llegar hasta nosotros.

El desplazamiento Doppler

Quizás te preguntes si el cielo nocturno acabará por iluminarse por completo. Pero eso me lleva de nuevo a la otra cosa que les dije que imaginaran: que todas las estrellas no se mueven. En realidad, el universo se está expandiendo y las galaxias más distantes se están alejando de la Tierra casi a la velocidad de la luz.

Debido a que las galaxias se alejan tan rápido, la luz de sus estrellas adquiere colores que el ojo humano no puede ver. Este efecto se llama desplazamiento Doppler. Entonces, incluso si tuviera tiempo suficiente para llegar a ti, todavía no podrías ver la luz de las estrellas más distantes con tus ojos. Y el cielo nocturno no estaría completamente iluminado.

Si se espera aún más, con el tiempo todas las estrellas se apagarán; las estrellas como el Sol sólo duran unos 10 mil millones de años. Los astrónomos plantean la hipótesis de que en un futuro lejano (dentro de mil billones de años) el universo se oscurecerá y estará habitado únicamente por restos estelares como enanas blancas y agujeros negros.

Aunque nuestro cielo nocturno no está completamente lleno de estrellas, vivimos en una época muy especial en la vida del universo, cuando tenemos la suerte de disfrutar de un cielo nocturno rico y complejo, lleno de luz y oscuridad.

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Por Alejandro

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