¿Cómo se mide algo que ya ha dejado el universo observable?

Dicen que el universo observable es solo el 5% de toda la ecuación. El resto consiste en materia oscura y energía. Creo que están tratando de encontrar una manera de ver algo que no se puede ver debido a que está fuera del universo observable, algo así como las galaxias se desplazan hacia el rojo y lentamente se alejan de nuestra existencia.

tl; dr ¿la materia oscura/energía aumenta cada año?

¿Qué viene después del corrimiento al rojo? ¿Negro? Si es así, ¿eso significa que el universo es mayormente negro porque el 95% de la materia se ha "desplazado hacia el negro"?

¿Publiqué una pregunta correctamente?

Tu pregunta muestra un malentendido básico de los conceptos fundamentales de la astronomía. Creo que probablemente deberías volver a leer estos temas para asegurarte de que realmente los entiendes, y luego volver con nuevas preguntas. Por ejemplo, preguntar qué viene después del corrimiento al rojo muestra que no comprende completamente qué es realmente el corrimiento al rojo. O proponer que no podemos ver la materia/energía oscura porque está fuera del universo observable indica que necesita leer más sobre estos temas.
Podrías haberme dicho lo que viene después del corrimiento al rojo... Si no llamas materia/energía oscura a lo que está fuera del universo observable, ¿qué otra cosa sería?
Este es mi punto. Nada viene después del corrimiento al rojo. Redshift no es algo que pueda venir después. Tienes un malentendido de lo que realmente es el corrimiento al rojo (y también la materia/energía oscura).
@zephyr ¿Eh? Eso no tiene sentido. Si la luz se estira, no se convierte en nada. Si eso es cierto, también podrías decir que algo es nada porque claramente el sonido de una sirena de policía no desaparece solo porque ya no lo escuchas, así que... Lo que estás diciendo no tiene sentido. Mi malentendido proviene de esta contradicción.
Parece haber al menos cinco preguntas aquí: "¿Cómo se mide algo que ha dejado el universo observable? ¿Aumenta la materia oscura? ¿Aumenta la energía oscura? ¿Qué hay después del corrimiento al rojo? ¿La materia oscura se desplaza hacia el negro?". Haga solo una pregunta a la vez, de lo contrario, esto es "demasiado amplio". Los dos primeros son razonables (pero aparentemente se basan en un concepto erróneo). Los segundos no están claros, para mí. Le sugiero que primero intente hacer una lectura de fondo sobre la materia oscura.

Respuestas (2)

En primer lugar, debe comprender qué es " Redshift ". La luz que se desplaza hacia el rojo significa que su longitud de onda ha aumentado, lo que hace que parezca más roja. Esto puede provenir de una variedad de fuentes, incluido el desplazamiento Doppler. Lo que más nos preocupa aquí es el "desplazamiento al rojo cosmológico". A medida que la luz viaja por el espacio, su longitud de onda aumenta debido a la expansión del espacio. Podemos usar una medida de cuánto se ha corrido hacia el rojo la luz para calcular la distancia a su fuente. No hay nada "más allá" del corrimiento al rojo, porque el corrimiento al rojo es solo un alargamiento de la longitud de onda. Y nada les sucede a los objetos en sí, simplemente parecen volverse más rojos para nosotros.

A continuación, la definición del " universo observable ". Debido a que la luz viaja a una velocidad finita, tarda una cierta cantidad de tiempo en llegar a nosotros. El universo tuvo un comienzo en el big bang, lo que significa que la luz solo ha tenido una cierta cantidad de tiempo para viajar. Por lo tanto, solo podemos ver las cosas a cierta distancia. La luz proveniente de objetos más lejanos aún no ha tenido suficiente tiempo para alcanzarnos, por lo que no podemos verlos. Eso es lo que queremos decir con el "universo observable".

Las galaxias no "desaparecen gradualmente de la existencia" debido al corrimiento al rojo. Cuando miramos hacia afuera, estamos viendo objetos cada vez más viejos. Debido a que la luz tarda una cierta cantidad de tiempo en alcanzarnos, esencialmente estamos mirando hacia atrás en el tiempo. Sin embargo, a medida que pasa el tiempo, podemos ver más y más porque la luz de los objetos más lejanos tiene más tiempo para alcanzarnos.

La materia oscura y la energía oscura no se pueden observar directamente porque no interactúan con la luz. No lo absorben, ni lo emiten, ni lo reflejan, ni nada más. Sin embargo, todavía están dentro del universo observable, porque el universo observable es básicamente del mismo tamaño que el universo. Hay muchas teorías diferentes sobre lo que realmente son la materia oscura y la energía oscura, pero no son materia común que haya sido "desplazada hacia el negro".

Un poco engañoso decir que el corrimiento al rojo es una distancia. El corrimiento al rojo es un cambio de longitud de onda (o frecuencia) en la luz que puede relacionarse con la distancia si ese corrimiento al rojo es un corrimiento al rojo Doppler. Sin embargo, un corrimiento al rojo gravitacional, por ejemplo, no corresponde a la distancia.
@zephyr, lo entiendo, pero al responder una pregunta como esta, es mejor simplificar demasiado que confundir proporcionando demasiada información. Y según la pregunta, parece que se referían más al corrimiento al rojo de la distancia cosmológica.
Sí, estoy de acuerdo en que la simplificación es buena en casos como este, pero lo que has puesto es descaradamente incorrecto. Redshift no es una medida de distancia. Ciertos tipos de corrimiento al rojo (y ahora veo que dije erróneamente que era Dopper cuando en realidad es cosmológico) se pueden usar para inferir la distancia si conoce otra información, pero es incorrecto afirmar que el corrimiento al rojo mide la distancia. No tiene sentido hacer el tema más confuso diciendo medias verdades.
@zephyr En cosmología, generalmente nos referimos al corrimiento al rojo como una medida de distancia; decimos que un objeto se encuentra en, digamos, un corrimiento al rojo de 5. En cosmología, ese es el uso principal del corrimiento al rojo; El corrimiento al rojo Doppler no se usa realmente. Este valor de corrimiento al rojo se puede convertir rápida y fácilmente en una distancia, por lo que los cosmólogos solo usan el corrimiento al rojo como distancia.
@zephyr Agregué una pequeña aclaración de que me refiero específicamente al desplazamiento al rojo cosmológico.
Sé que los astrónomos usan el corrimiento al rojo para referirse a la distancia, pero mi punto es que eso es técnicamente incorrecto. Si le dices a otro astrónomo que esta galaxia está a una distancia de z=5, sabrá a qué te refieres. Pero este es un mal hábito de los científicos. Dicen cosas que son técnicamente incorrectas, pero otros científicos saben lo que quieren decir, así que lo dejan pasar. Debe tener mucho cuidado de no usar esas declaraciones técnicamente incorrectas cuando le enseña a alguien sin experiencia. Redshift no es una medida de distancia, incluso en cosmología. Es una medida de un cambio de longitud de onda.
@zephyr Bien, he editado mi respuesta para que sea más específica.
Gran respuesta por cierto. No quise hacerte pasar un mal rato, solo quería la mejor respuesta para OP.

Dicen que el universo observable es solo el 5% de toda la ecuación.

El universo observable y la materia regular son cosas diferentes.

La materia regular es la materia de la que estamos hechos tú y yo. Además de materia regular, el Universo está hecho de materia oscura y energía oscura. Según algunas estimaciones, la materia regular es de hecho solo unos pocos puntos porcentuales de las "cosas" en el universo observable.

Materia oscura : no está claro qué es, pero parece ser similar a la materia e interactúa gravitacionalmente. No parece interactuar de ninguna otra manera; podría estar disparando ahora mismo a través de tu cabeza y no lo sabrías. No forma grumos como la materia regular, por lo que tiende a permanecer en un estado difuso. Eso es todo lo que sabemos al respecto, todo lo demás es especulación.

La energía oscura es algo que impulsa y acelera la expansión del universo, pero no parece hacer nada más. No está relacionado con la materia oscura a pesar de que ambos se llaman "oscuros". Eso es todo lo que sabemos al respecto.

El universo observable es la parte del universo que podemos ver: materia regular, materia oscura, energía oscura y el espacio intermedio. Por definición, el universo observable es todo lo que podríamos (teóricamente) observar o detectar. Es básicamente todo dentro de un radio de unas pocas docenas de miles de millones de años luz medidos desde la silla en la que estás sentado.

Todo lo que se coloque más allá de eso está fuera del universo observable y, por definición, no se puede observar. No solo eso, sino que no puede influirnos de ninguna manera; si pudiera, sería observable.

algo así como cómo las galaxias se desplazan hacia el rojo y lentamente se alejan de nuestra existencia.

Esa es una declaración engañosa.

El universo se expande. Las cosas cercanas a nosotros (en una escala cósmica) se alejan lentamente de nosotros. Las cosas que están lejos de nosotros se están separando rápidamente. Las cosas muy lejanas se alejan muy rápidamente.

Sigue así y llega un lugar donde las cosas se alejan de nosotros a la velocidad de la luz. Más allá de este umbral ya no hay nada que podamos ver. Ese es el límite exterior teórico del universo observable. Cualquier cosa más allá está fuera del universo observable. En la práctica, de todos modos, no puedes ver tan lejos, para ser honesto, porque a esas grandes distancias es difícil detectar algo, y porque a esas grandes distancias solo ves objetos muy antiguos que pueden no ser lo suficientemente brillantes como para ser vistos ( antes de que se formen las estrellas).

Es cierto que una vez que algo está fuera del universo observable, es básicamente como si ya no existiera. Pero eso solo es cierto desde su marco de referencia. Desde su marco de referencia siguen existiendo muy bien. Ambos marcos son correctos, por cierto. Desacuerdos como este son comunes en la relatividad.

Así que no digas que se están desvaneciendo de la existencia, porque pueden enfadarse contigo. :) Simplemente diga que salen del universo observable.

¿La materia/energía oscura aumenta cada año?

Tenga en cuenta que todo lo que sale de nuestro universo observable, ya sea materia normal, materia oscura o energía oscura, se pierde para siempre. El horizonte de eventos (límite exterior) del universo observable no se aplica solo a la materia regular, se aplica a todo.

Dicho esto, dentro del universo observable, no sabemos realmente si los porcentajes relativos de materia regular, materia oscura y energía oscura están cambiando mucho.

¿Qué viene después del corrimiento al rojo? ¿Negro?

El corrimiento al rojo no tiene límite. El nombre parece sugerir que se detiene en rojo, pero en realidad no es así. Simplemente no es un nombre perfecto, eso es todo.

A medida que las cosas se alejan de ti más y más rápido, la luz que entra desde allí se "desplaza hacia el rojo", simplemente significa que la longitud de onda se vuelve más y más grande. Si la luz comienza en el color azul, el "cambio al rojo" solo significa que se vuelve verde, luego amarilla, naranja, roja, infrarroja, microondas, ondas de radio... simplemente se estira más y más.

En algún momento, la longitud de onda se vuelve tan grande que se vuelve muy difícil detectar algo.

¿Cómo se mide algo que ya ha dejado el universo observable?

tu no Está fuera de OU, se ha ido. Totalmente y para siempre. Sólo déjalo ir porque no va a volver.

¿Eso significa que el universo es mayormente negro porque el 95% de la materia se ha "desplazado hacia el negro"?

El universo es mayormente negro porque no hay suficiente materia regular (estrellas, más específicamente) en el universo observable para iluminarlo por completo. Es solo un montón de espacio vacío, por lo tanto, oscuro.

Es cierto que en las partes exteriores del universo observable los objetos están tan desplazados hacia el rojo que ya es difícil verlos. eso es una cosa

La otra cosa es que una vez que los objetos están tan lejos que se alejan de nosotros más rápido que la velocidad de la luz, es 100% imposible para nosotros verlos, para siempre. Están completamente fuera del universo observable.

Entonces, el cielo nocturno está oscuro porque el universo observable no es infinito y porque está mayormente vacío. Esta es la solución a la paradoja de Olbers .

¿Cómo se mide algo que ya ha dejado el universo observable?
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