¿Se puede inferir que nuestro horizonte cosmológico ha aumentado con el tiempo?

1. No. La expansión del espacio no se ralentiza, a diferencia de la expansión del horizonte cósmico. Eso significa que el horizonte cósmico en realidad se traga las galaxias a medida que se alejan de nosotros debido a la expansión del espacio, reduciendo su número en lugar de aumentarlo. Sin embargo, todavía no hemos recopilado toda la radiación cósmica del Big Bang que ocurrió dentro de nuestro horizonte de eventos actual, por lo que aún falta un buen tiempo antes de que comience a restringir la distancia del universo observable para nosotros: actualmente la velocidad de la luz (+tasa de expansión espacial) vs edad del universo lo limita a un radio considerablemente más pequeño.

2. Sí, descubrimos más estrellas y galaxias, pero eso se debe a la mejora de la tecnología, que todavía está bastante lejos (aproximadamente un tercio del camino) de observar estrellas cerca de la Esfera de Hubble cuando se formó el universo (aquellas cuya luz sería observable hoy ; a diferencia de estos en el horizonte del espacio, cuya luz nos alcanzará eventualmente , en un futuro infinitamente lejano.)

Actualmente todavía estamos bastante lejos de apoyarnos en los límites cosmológicos de la observabilidad. Actualmente, nuestro límite de observabilidad es el presupuesto para construir mejores dispositivos.

Hay un par de horizontes diferentes por los que deberías preocuparte. El primero es el horizonte cosmológico , que es lo más lejano que podrías ver dado que los fotones viajan a una velocidad finita y el universo no es infinitamente antiguo. Dado que nada viaja más rápido que la velocidad de la luz, esto es literalmente lo más lejos que podríamos esperar ver: todo lo que está afuera está causalmente desconectado de nosotros (aunque este horizonte aumenta con el tiempo, alcanza asintóticamente una distancia máxima debido a la expansión acelerada). del espacio-tiempo).

En términos prácticos, el horizonte que realmente nos importa es el fondo cósmico de microondas. Este es el punto en el que el universo se enfrió lo suficiente como para que los átomos pudieran permanecer neutrales. ¿Por qué es este el horizonte importante? Antes de esto, los fotones simplemente no podían viajar muy lejos antes de interactuar con partículas cargadas. Antes de la superficie de la última dispersión, el universo era esencialmente opaco (sería como mirar a través de una nube). Después, sin embargo, fue transparente. Todo, desde la superficie de la última dispersión y posterior (desplazamiento al rojo de$z\sim 1100$e inferior) se dice que es parte del universo observable .

Aunque el universo aún puede tener un tamaño infinito, nunca podremos ver estos objetos (si existen) si pasan este horizonte. La otra cosa a recordar es que cuanto más miras, más atrás en el tiempo estás viendo. Las galaxias no siempre existieron. Tomó tiempo formar sobredensidades más grandes como estrellas, galaxias y cúmulos a partir de pequeñas perturbaciones en la densidad durante el universo temprano. Después de la superficie de la última dispersión, hubo un período de tiempo en el que el universo estuvo muy oscuro y potencialmente muy aburrido desde el punto de vista de un astrónomo. Este es el tiempo después de que los átomos se volvieron en gran medida neutrales, pero antes de que las primeras estrellas y galaxias "se encendieran" .

Durante los últimos 150 años, la tecnología de los telescopios ha mejorado enormemente, por lo que ahora podemos ver mucho más lejos que en el pasado. Las imágenes del 'Campo Profundo' del Hubble no habrían sido posibles hace 30 años, y están entre las primeras que conozco que muestran objetos cerca del horizonte cosmológico.
Además, mientras que el horizonte cosmológico aumenta con el tiempo, los objetos cercanos al horizonte tienen un gran corrimiento al rojo (velocidad) alejándose de nosotros. No tengo los datos para probarlo, pero sospecho que los objetos cerca del horizonte cosmológico desaparecerían más allá del horizonte con el tiempo.

En lo que respecta a la observación, la distancia equivale a la edad, por lo que a medida que nuestra tecnología mejora, efectivamente vemos más lejos en el pasado. El aumento real en la distancia visible para nosotros es mucho mayor que 150 años luz.

De hecho, podemos detectar los efectos del big bang en la radiación de fondo de microondas del universo, pero los sars y las galaxias se formaron mucho después de 150 años después del big bang (pruebe millones de años :-)