Si el universo visible tiene 13.700 millones de años, ¿cómo es que tiene 93.000 millones de años luz de diámetro?

Nuestro cosmos tiene 13.700 millones de años y todo comenzó con el Big Bang. Cuando buscamos objetos realmente distantes, no podemos ver realmente el Big Bang porque el universo era tan caliente y denso que la luz no podía moverse libremente. Lo más lejos que podemos ver es luz 400.000 años más joven que eso, pero es muy confuso pensar que este universo visible no tiene 13,7 mil millones de años luz de diámetro. Puedes echarle la culpa a vivir en un universo en constante expansión.

El año luz es una maravillosa unidad de medida que hace que las distancias interestelares e intergalácticas de repente parezcan fáciles. A pesar de contener la palabra año, es una medida de una distancia. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año calendario. Eso es más de 9 billones de kilómetros o casi 6 billones de millas. Cuando hablamos de distancias estelares, esta distancia equivale a una mirada atrás en el tiempo. Consideremos a Betelgeuse, por ejemplo.

La gigante roja es el hombro derecho de la constelación de Orión, situada a unos 550 años luz de distancia. En realidad, este valor es más incierto que el de otras estrellas, pero en este ejemplo, tomémoslo al pie de la letra. Quizás recuerdes el gran oscurecimiento que experimentó esta estrella hace cuatro años. Para Betelgeuse, eso sucedió hace 554 años.

Las cosas se complican más cuando consideramos las distancias galácticas. La expansión del universo está ocurriendo en todas partes, pero sólo a grandes escalas intergalácticas se puede apreciar. En espacios “más cercanos”, la fuerza de gravedad todavía gana. Para las galaxias que están lo suficientemente cerca de nosotros, la distancia a la que se encuentran y el tiempo transcurrido desde que se emitió su luz es aproximadamente la misma. Por ejemplo, la luz de la galaxia de Andrómeda ha viajado durante 2,5 millones de años, y la gran galaxia espiral se encuentra efectivamente a 2,5 millones de años luz de distancia. Pero las cosas pronto empiezan a divergir.

Si pasamos a escalas mayores, la cosa cambia. Tomemos como ejemplo SMACS 0723, un cúmulo de galaxias que aparece en el centro de la primera imagen de campo profundo del JWST. Su luz fue emitida hace 4.600 millones de años. Debido a que el universo se expandió durante ese tiempo, su distancia real a nosotros ha aumentado en casi mil millones de años luz más.

Así, un objeto cuya luz sólo nos llega después de 10 mil millones de años ha sido alejado por la expansión del universo en una cantidad mayor que, por ejemplo, SMACS 0723. Los arcos de luz alrededor de SMACS 0723 son galaxias con lentes gravitacionales cuya luz fue liberada apenas 600 millones de años después del Big Bang. Sin embargo, no están a 13.100 millones de años luz de distancia: ¡sino a 30.000 millones de años luz!

El punto más distante que podemos ver está a unos 46.500 millones de años luz, lo que hace que todo el universo tenga 93.000 millones de años luz de diámetro. El número específico puede necesitar revisión o no, ya que en cosmología se está produciendo un importante debate sobre el valor de la tasa de expansión del Universo. Puede que no sean 93 mil millones, pero ciertamente es mayor que 13,7 mil millones.