¿Está limitado el universo?

"Parece que el universo observable está limitado por nuestro horizonte de eventos a unos 14 mil millones de años luz"

Los objetos más lejanos cuya luz nos llega hoy están a unos 46 mil millones de años luz de distancia (el horizonte de partículas). El horizonte de eventos solo nos dice la distancia máxima desde donde la luz que se emite hoy podrá alcanzarnos en el futuro infinito. Pero el término "universo observable" se reserva para todo lo que se encuentra dentro del horizonte de partículas.

"Si un astrónomo se colocara en uno de los objetos visibles más externos, ¿estaría mirando un cielo casi oscuro en una dirección opuesta a la tierra, pero un cielo lleno de estrellas en la dirección de la tierra o vería un cielo iluminado más o menos uniformemente? como en la tierra?"

Suponemos que el universo es homogéneo e isotrópico, por lo que debería verse aproximadamente igual desde todas partes.

"Si lo último es lo más probable, ¿no implica un universo infinito/ilimitado?"

Eso es lo que asumimos cuando decimos "el universo es plano", "la curvatura es cero" o "la densidad de energía total es igual a la densidad crítica".

Sabemos 'dónde' ocurrió el Big Bang. Ocurrió en todas partes.

Imagina que estás dentro de un gran globo inflado. Ahora pregunta de dónde se infló ese globo. La respuesta es que se infló por todas partes.

El astrónomo vería principalmente lo que nosotros vemos. Eso no significa que el universo no tenga límites, simplemente significa que el universo es mucho, mucho más grande que el universo observable, lo cual es de hecho una consecuencia de las cosmologías actuales que contienen inflación cósmica; en estos, el universo pasa rápidamente de estar en contacto térmico (donde entra en equilibrio, razón por la cual el fondo cósmico de microondas es tan homogéneo) a estar desconectado térmicamente (que es nuestra experiencia actual del universo) por la rápida expansión del espacio. . Entonces, solo porque ella está en el límite de nuestro universo observable, no significa que esté en el límite de todo el espacio.

Como comentó CuriousOne, la idea del Big Bang es que sucedió en todas partes. No fue una explosión desde un punto en un sistema de coordenadas espaciales en t=0, las coordenadas espaciales simplemente comenzaron a expandirse (deformación por el factor a(t)). Por lo tanto, todos los puntos del espacio en nuestro universo tienen historias similares en el tiempo. Lo que vemos ahora a la luz de hace 13.800 millones de años es lo que habríamos tenido a nuestro alrededor, aquí mismo, hace 13.800 millones de años. Cuando vemos la luz del plasma CMBR hace 13.800 millones de años, aquí mismo hace 13.800 millones de años estaríamos inmersos en plasma.

"Si un astrónomo se colocara en uno de los objetos visibles más exteriores", vería una evolución similar en el tiempo del cielo como un astrónomo en la Tierra... por lo que nunca "estaría mirando un cielo casi oscuro en (ningún ) dirección". Asimismo, el cielo para el futuro hipotético de un astrónomo distante se verá similar al cielo de la Tierra en el mismo tiempo futuro hipotético (corregido por el tiempo de viaje de la luz entre el astrónomo y la Tierra).

¿Está limitado el universo?

Nadie lo sabe. No tenemos evidencia para decir que lo es, y no tenemos evidencia para decir que no lo es.

Según tengo entendido, nadie puede señalar un "centro" objetivo del universo.

Correcto. Para señalar el centro del universo, tendrías que ubicar algún tipo de borde, y nadie puede.

ni "dónde" ocurrió el Big Bang.

Se cree que sucedió en todas partes, en ese espacio se ha estado expandiendo durante 13.800 millones de años. Cuando retrocedes en la línea de tiempo, llegas al punto en el que todo el universo era "del tamaño de una toronja" . El punto discutible es que el Big Bang no estalló dentro del universo. Fue todo el universo el que estalló y comenzó a expandirse.

Parece que el universo observable está limitado por nuestro horizonte de eventos a unos 14 mil millones de años luz.

Como dijo Simon (=Симон), el horizonte de partículas está a 46 mil millones de años. Eso es porque la expansión del universo durante casi 14 mil millones de años ha resultado en algo parecido al "interés compuesto" .

Si un astrónomo se colocara en uno de los objetos visibles más exteriores, ¿estaría mirando un cielo casi oscuro en una dirección opuesta a la tierra pero un cielo lleno de estrellas en la dirección de la tierra o vería un cielo iluminado más o menos uniformemente como ¿en la tierra?

Nadie lo sabe. El observador distante a 46 mil millones de años luz podría ver un cielo uniformemente iluminado, o podría ver la mitad del cielo como negro, o una imagen especular del otro, o algo más. No se puede hacer una suposición de que el universo es homogéneo e isotrópico y luego declarar que, por lo tanto, debe verse igual para ese observador distante. Simplemente no es científico hacer tales afirmaciones.

Si lo último es lo más probable, ¿no implica un universo infinito/ilimitado?

Nadie lo sabe. Si el observador distante a 46 mil millones de años luz de distancia vio un cielo uniformemente iluminado, algún otro observador distante a otros 46 mil millones de años luz de distancia podría ver la mitad del cielo como negro, o una imagen especular del otro, o algo más.

Tenga en cuenta que ha surgido un bulo de culto de carga desde WMAP en 2013 que dice "el universo es plano, por lo tanto, debe ser infinito" . Esto es un non-sequitur. Simplemente no sigue, y conduce a la afirmación indefendible de que el universo siempre ha sido infinito, incluso en el momento del Big Bang. La afirmación de que el universo es mucho más grande que el universo observable es igualmente injustificada. En la antigüedad se decía que la gente no podía concebir un mundo curvo, y no podía concebir un mundo sin bordes. Hoy en día tenemos cosmólogos que no pueden concebir un mundo que no sea curvo, y no pueden concebir un mundo conun borde. Es como si viviéramos en un bosque, rodeados de árboles. Y algunos dendrólogos declararán con arrogante autoridad que su suposición de un bosque homogéneo e isotrópico significa que todos, en todas partes, verán árboles alrededor, y que el bosque continúa para siempre. Pero no pueden estar seguros de eso. Simplemente no es científico hacer tales afirmaciones. Ese bosque podría tener una ventaja. Y también podría hacerlo el universo .