¿No debería la estimación de la edad del universo ser mayor, no menor, después de tener en cuenta la fuerza de atracción de la gravedad?

De 'Fundamentals: Ten Keys to Reality', de Frank Wilczek:

"Reproduciendo la película de la historia cósmica hacia atrás en nuestras mentes, encontramos que todas las galaxias se unieron para encontrarse en un momento definido. ¿Cuándo sucedió? Para calcular cuánto tiempo hace, simplemente dividimos la distancia que debe viajar una galaxia por la velocidad a la que se encuentra. que se está moviendo (Dado que la velocidad de una galaxia es proporcional a su distancia según las observaciones del Hubble, encontraremos el mismo resultado consistentemente sea cual sea la galaxia que elijamos). Cálculos más precisos, que incluyen cómo cambian las velocidades con el tiempo debido a la gravedad, arrojan un resultado algo menor. La mejor estimación actual es que han transcurrido 13.800 millones de años desde el Big Bang".

Dado que la gravedad es una fuerza de atracción que compensa parcialmente la expansión del universo, ¿no debería la edad estimada ser mayor que los 20 mil millones de años iniciales, no menor?

Por ejemplo, si los astrónomos, de alguna manera, descubrieran que había incluso más materia en el universo de la estimada, ¿no les haría eso revisar la edad estimada del universo hacia arriba, no hacia abajo?

En otras palabras, con la gravedad resistiendo parcialmente y ralentizando la expansión, ¿no habría tomado mucho más tiempo para que el universo alcanzara su tamaño actual?

Respuestas (1)

La gravedad atractiva significa un tiempo más corto desde el Big Bang, para cualquier valor del Hubble dado. Aquí hay una imagen (de las notas de la conferencia de Sean Carroll ):

Las distancias y velocidades promedio de las galaxias cercanas nos dan la pendiente de la curva en la posición horizontal marcada como "ahora". Si supone que siempre se han movido a esa velocidad, obtiene el factor de escala indicado por la línea punteada, mientras que si tiene en cuenta que se están desacelerando, obtiene la curva continua, que alcanza 0 (se cruza con el t eje) en un momento más reciente.

Wilczek se equivoca cuando dice que la extrapolación lineal da una edad de 20 mil millones de años. En realidad da alrededor de 14 mil millones de años, cerca del valor correcto. Esto es más o menos un accidente: solo es cierto durante la transición de la expansión desacelerada dominada por la materia a la expansión acelerada dominada por la energía oscura, que sucede ahora. En los viejos modelos cosmológicos dominados por la materia (anteriores al descubrimiento de la energía oscura), la extrapolación lineal te da aproximadamente 1.5 veces la edad correcta, por lo que es posible que Wilczek obtuviera 20 mil millones al multiplicar una estimación moderna de la edad por una proporción de un modelo obsoleto.

¿No debería la estimación de la edad del universo ser mayor, no menor, después de tener en cuenta la fuerza de atracción de la gravedad?
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