¿Qué documento puedo citar para que el número estimado de átomos en el universo observable sea inferior a 1082108210^{82}?

El título contiene la pregunta completa. Soy un lógico en informática teórica y quiero usar el número estimado de átomos en el universo observable para mostrar la ridícula cantidad de espacio que requeriría cierto algoritmo en la implementación. Pero cada vez que busco un documento para citar, solo encuentro sitios web, foros de discusión y documentales vinculados (como esta respuesta ). Necesito un artículo publicado por científicos que estime el número de átomos en el universo observable.

Busqué en Google y Wikipedia, pero no pude encontrar nada.

Actualización: los comentaristas suponen que no existe tal documento, no creen que sea un conocimiento 'fundamental'. Pero también encontré un documento para citar la edad estimada del universo, aunque la edad cambia y puede que no te parezca 'fundamental'. Dado que no quiero contaminar mis referencias con artículos de ciencias naturales, ¿qué artículo sugeriría citar como base para la estimación?

Ya hice eso.
Lo que hiciste y lo que no hiciste no es nada obvio, y tu tono no ayuda.
Podrías haber visto que solo hay documentos sobre diferentes temas (posicionamiento de galaxias; ¡¿vida extraterrestre?!), sitios web y un documental vinculado.
Dudo que exista tal papel. Probablemente exista en algo como una referencia pasajera, pero definitivamente no es el enfoque del artículo... es una estimación trivial, por lo que desde el punto de vista de la astrofísica no debería necesitar una cita.
Dudo que alguien haya escrito un "documento" sobre esto, ya que no es "fundamental". Es un número completamente arbitrario que cambia día a día a medida que el universo se expande.
Entonces, en este caso, ¿debería simplemente citar la teoría que se usa para esa estimación? ¿Son solo las ecuaciones de Friedmann, o más? Además, también encontré un documento para citar la edad estimada del universo, aunque cambia y puede que no te parezca "fundamental".
Sí, los ingredientes que intervienen en dicho cálculo (por ejemplo, la proporción de bariones a fotones y la densidad de fotones en el universo y las estimaciones del tamaño del universo observable) tendrán artículos escritos sobre ellos. Me sorprendería si no están vinculados desde el artículo de wikipedia mencionado por AccidentalFourierTransform, y un vistazo rápido sugiere que lo están.

Respuestas (1)

Puede citar Planck Collaboration et al. (2016) .

Este artículo describe el último resultado del satélite Planck, que mide las anisotropías del CMB e infiere, entre otras cosas, las densidades de los diversos componentes del Universo. La densidad de los bariones se mide como Ω b = 0.0484 y la fracción de helio Y = 0.2453 . Ignorando la pequeña corrección de los metales. , la fracción de hidrógeno es entonces X = 1 Y = 0.7547 , y la masa atómica media es

metro ¯ = ( X + 4 Y ) metro H = 1.718 metro H .

El parámetro de Hubble es H 0 = 67.81 k metro s 1 METRO pag C 1 , dando una densidad crítica de ρ C 3 H 2 / 8 π GRAMO = 8.638 × 10 30 gramo C metro 3 .

Estos números juntos te dan la densidad numérica de los átomos de

norte = Ω b ρ C metro ¯ = 1.44 × 10 7 C metro 3 .

Utilizando el resto de los parámetros cosmológicos e integrando la ecuación de Friedmann se obtiene la distancia al horizonte de partículas, R = 14.45 GRAMO pag C , correspondiente a un volumen de V = 4 π R 3 / 3 = 3.71 × 10 86 C metro 3 .

Así, el número total de átomos en el Universo observable es

norte = norte V 5.3 × 10 79 .


"Metales" significa cualquier cosa más pesada que el helio. Las observaciones de Planck no se ocupan de los metales, que aumentan un poco la masa atómica media y, por tanto, reducen el número total de átomos. Sin embargo, en primer lugar la metalicidad Z = 1 X Y es pequeño ( Z 0.02 ) en galaxias, en segundo lugar, la mayoría de los metales están en galaxias, y en tercer lugar, la mayor parte de la masa atómica está fuera de las galaxias en el medio intergaláctico (ver Calura & Matteucci 2004 ), por lo que la metalicidad cósmica promedio es más como Z 0.01 , aumentando metro ¯ a tal vez 1.8 metro H , que a su vez disminuye norte a 5.0 × 10 79 . Estos números son un poco inciertos porque las mediciones de la metalicidad en el IGM son difíciles debido al alto estado de ionización de los átomos.

Ya cité exactamente ese artículo para la estimación de la edad del universo. Pero no pude encontrar algo sobre el número total de átomos en el universo observable. ¿Entiendo correctamente su respuesta, que en realidad no se menciona en el documento, pero se puede calcular fácilmente en función de la información proporcionada?
@xamid: Sí. Por lo general, las densidades son las partes interesantes. El número total de átomos, o cualquier cosa, en el Universo observable rara vez es interesante en un contexto científico. Pero se deduce fácilmente de los números que se encuentran en ese documento.
Tenga en cuenta (al OP) que este número es el número de núcleos. El número de átomos es menor ya que una gran fracción está completamente ionizada.
A menos que ese documento realmente tenga ese cálculo y número específico, creo que la cita es bastante engañosa, para ser honesto.
@EmilioPisanty: Sí, tiene razón en que simplemente decir el número y referirse al papel es un poco exagerado. Pero podrías escribir algo como "El número de átomos en el Universo observable es 1e80, lo que se puede deducir de los parámetros cosmológicos determinados por Planck Collaboration et al. (2016)".