¿Hace cuánto tiempo el Universo era lo suficientemente pequeño para los viajes interestelares?

Question

Actualmente, incluso las estrellas más cercanas están a años luz de distancia, y es imposible alcanzarlas en nuestra vida. Si el espacio siempre se expande, y una vez fue infinitamente más pequeño, entonces ¿en qué momento del pasado el espacio era tan pequeño que la distancia media entre las estrellas era inferior a los días luz? ¿Hubo alguna vez un momento así?

Answer 1

A medida que el universo se expande, cada galaxia individual se mantiene más o menos del mismo tamaño, con estrellas en órbitas de diámetro más o menos constante, por lo que las estrellas dentro de cualquier galaxia no estaban más juntas hace mucho tiempo que ahora (al menos en lo que respecta a los efectos de la expansión cósmica).

Las distancias entre los cúmulos de galaxias eran menores en el pasado, y una buena forma de hacerse una idea de ello es observar que la relación entre la distancia que hay ahora y la que había hace mucho tiempo es igual a la relación entre las longitudes de onda de la luz recibida y emitida. Si recibimos luz de una galaxia y la luz que llega tiene una longitud de onda dos veces mayor que cuando partió, entonces el universo era la mitad de pequeño cuando la luz partió (es decir, las distancias entre los cúmulos de galaxias eran entonces de media la mitad de lo que son ahora).

Para encontrar una época en la que las galaxias no estuvieran separadas por muchos años luz hay que ir tan atrás que se llega a épocas anteriores a la formación de las galaxias, por lo que nunca hubo tal época.

[ Comentario añadido en respuesta a una pregunta en los comentarios sobre los cúmulos de galaxias . Un cúmulo de galaxias se aleja de otro porque las condiciones iniciales les dieron velocidades de esta forma. Esta condición general se llama "flujo de Hubble" y conduce a la expansión cósmica. Es lo que harían las cosas si sólo experimentaran la gravitación cósmica media, sin ningún bache local debido a una distribución no homogénea de la materia como la de una galaxia. Mientras tanto, todo atrae a las cosas que están cerca de él y esto puede dar lugar a grupos ligados como los sistemas solares, las galaxias y los cúmulos de galaxias. Esta unión es suficiente para dar la vuelta a las velocidades relativas, de modo que cada grupo ligado no se aleja, ni se expande (a menos que intervenga algún otro proceso)].

Answer 2

Aunque la distancia entre las estrellas no cambia realmente debido a la expansión del espacio a lo largo de la evolución del universo, la región del espacio alrededor de nuestro Sol es bastante escasa en comparación con algunos lugares del universo. Por lo tanto, las condiciones deseadas podrían existir no en el pasado remoto, sino en la actualidad, sólo que en una ubicación diferente.

Aquí hay un artículo que dice: "En el centro de la galaxia, las estrellas están a sólo 0,4-0,04 años luz de distancia". 0,04 años luz es menos de 15 días luz.

Y otro artículo que encontré buscando rápidamente en Google reclamaciones:

Pero algunas galaxias empaquetan las estrellas aún más apretadas. M32, uno de los satélites de la galaxia de Andrómeda, tiene la mayor densidad estelar medida de cualquier galaxia cercana: ¡unos 20 millones de estrellas por parsec cúbico en su núcleo! Ni siquiera el HST puede distinguir el núcleo de M32 en estrellas individuales. Una separación estelar típica con esta densidad equivale a 0,008 años luz, o 500 UA -unas 12 veces la distancia Sol-Plutón- entre estrellas.

0,008 años luz son apenas 3 días luz.

Estas cifras proceden de las distancias "medias" o "típicas" al vecino más cercano en las regiones densas, lo que implica que habrá algunas incluso más cercanas. No sabría decir cuánto más cerca es posible/plausible.

Answer 3

Como ha señalado el astrónomo jefe de Harvard, Avi Loeb, en su reciente libro de ciencia pop titulado "Interstellar", que trata de la aparición en 2017 del objeto (el primero que se ha visto llegar a nuestro sistema solar desde fuera de él) llamado "Oumuamua". La rareza de ese objeto puede derivar de una situación cuya descripción es atribuida, por Loeb, al economista Robin Hanson.

Esa situación resulta de la formación -no en el espacio, sino en el tiempo- de una estructura inmaterial que Hanson ha llamado "El Gran Filtro": Es la probable tendencia de las civilizaciones tecnológicamente avanzadas a envolverse de forma tan narcisista en sus propios artilugios tecnológicos (desde las locomotoras de vapor, los barcos de vapor, las centrales eléctricas, los aviones, los automóviles y los cohetes multimillonarios pero bastante humeantes, hasta las velas solares, como la que Loeb considera que fue 'Oumuamua), junto con la guerra química, nuclear y biológica que tal vez haya acompañado el desarrollo de tales artilugios, que habrían deambulado hacia su propia autodestrucción inadvertida, o degeneración, a través de efectos secundarios como el calentamiento global y sus efectos cancerígenos y virales sobre la duración de la vida.

En este contexto, la respuesta a la versión del título de las preguntas del PO habría sido "hace tan sólo tres o cuatro años", suponiendo que Loeb tuviera razón sobre el origen artificial de 'Omuamua, evidenciado por su inexplicablemente rápida aceleración desde nuestro sistema solar, sobre una trayectoria que probablemente minimizara el riesgo de colisiones con otra materia.