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¿Se puede ver algo desde el centro del vacío de Boötes? ¿Cómo de oscuro sería?

Digamos que estaba en el centro de la enorme Boötes void en el espacio profundo, profundo. ¿Qué podría ver a simple vista? Supongo que no podría ver ninguna estrella individual, pero ¿podría distinguir alguna galaxia? Si mirara en la dirección de un supercúmulo de galaxias, ¿parecería más brillante que en otras direcciones? ¿Cómo de oscura sería en comparación con, por ejemplo, la cara oculta de la luna cuando es luna llena en la tierra?

Me han dicho que, de hecho, hay algunas galaxias en el vacío. Así que digamos que elijo un punto en el vacío que esté lo más lejos posible de cualquiera de esas galaxias.

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ezzatron Puntos 205

Fuentes individuales

La densidad numérica de galaxias en un vacío suele ser un orden de magnitud inferior a la media del Universo (por ejemplo Patiri et al. 2006 ). En este post de astronomy.SE estimo la densidad numérica de galaxias de magnitud $M=-17$ o más brillante en el Boötes Void para ser $n \sim 0.004\,\mathrm{Mpc}^{-3}$ o $10^{-4}\,\mathrm{Mlyr}^{-3}$ (es decir, "por año-mega cúbico"). Por tanto, la distancia típica a una galaxia desde un punto aleatorio del Vacío de Boötes es $$ d = \left( \frac{3}{4\pi n} \right)^{1/3} \simeq 13\,\mathrm{Mlyr}. $$

Aunque algunas galaxias serán más brillantes que $M=-17$ La densidad numérica disminuye rápidamente con la luminosidad; por ejemplo, las galaxias que son 10 veces más brillantes son aproximadamente 100 veces más raras, lo que significa que están de media 5 veces más distantes y, por tanto, parecen 25 veces más débiles. Por otro lado, la densidad numérica de las galaxias más débil que $M=-17$ no aumenta tan rápido (en astronomía: $-17$ está cerca de $M^*$ ; "M-star").

Así que para este cálculo, supongamos que la galaxia más cercana es una $M=-17$ galaxia a una distancia de $13\,\mathrm{Mlyr}$ . Esa distancia corresponde a un módulo de distancia de $\mu \simeq 28$ Así pues, el aparentemente magnitud de la galaxia sería $$ m = M + \mu \simeq 11. $$

Normalmente, los humanos no pueden ver objetos más oscuros que $m \simeq 6.5$ (la escala de magnitudes está al revés, por lo que más oscuro significa "valores mayores que 6,5"), aunque algunos han afirmado poder ver $m\simeq8$ - todavía un orden de magnitud más brillante que el $m=11$ estimada arriba. Además, este umbral supone que se trata de fuentes puntuales, mientras que una galaxia tiene su brillo repartido en un área bastante grande, ¡lo que reduce su brillo superficial de forma significativa! $^\dagger$ . Obsérvese también que, al igual que en el resto del Universo, las galaxias en los vacíos no están completamente dispersas al azar por el espacio, sino que tienden a agruparse en grupos y filamentos, y que la densidad numérica es menor en el centro del vacío, lo que significa que aquí la distancia típica a la siguiente galaxia es mayor.

Por lo tanto, lo más probable es que, en una posición aleatoria en el Vacío de Böot, estés flotando en la más absoluta oscuridad. $^\ddagger$

Radiación de fondo

La luz combinada de todas las fuentes astrofísicas y cosmológicas comprende un radiación cósmica de fondo (CBR), lo que significa que en cualquier momento el ojo recibe efectivamente fotones de todo el espectro electromagnético. Por ello, el término "oscuridad total" puede ser discutido. En promedio, este fondo está dominado por el fondo cósmico de microondas (si está cerca de una estrella o una galaxia, esas fuentes dominarán, pero entonces ya no es realmente un "fondo").

En esta respuesta estimo que el fondo total en la región visible (procedente de fuentes externas a la Vía Láctea) es de aproximadamente $3.6\times10^{-8}\,\mathrm{W}\,\mathrm{m}^{-2}$ . Si he hecho bien mis cálculos, esto corresponde a la luz de una bombilla de 25 W, extendida sobre una esfera de 15 km de diámetro con usted en el centro. El Vacío de Böotes tendría un fondo aún más bajo que éste. No soy fisiólogo, pero creo que esto se puede considerar "oscuridad total" (para el ojo humano, no para un telescopio).


$^\dagger$ Por ejemplo, la galaxia de Andrómeda tiene una magnitud aparente de <span class="math-container">$m=3.44$</span> que, si su luz se concentrara en un punto, lo haría fácilmente visible incluso en condiciones de contaminación lumínica.

$^\ddagger$ El ojo puede ser capaz de detectar fotones individuales, según la respuesta de Árpád Szendrei, pero eso no cuenta como "ver nada".

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gamov Puntos 968

Desde el Página de Wikipedia sobre el vacío de Boötes (el mismo que has enlazado en tu pregunta):

Según el astrónomo Greg Aldering, la escala del vacío es tal que "si la Vía Láctea hubiera estado en el centro del vacío de Boötes, no habríamos sabido que había otras galaxias hasta la década de 1960".

(El artículo original se puede encontrar gracias al La máquina del retroceso .)

Esto significa que si estuviéramos en el centro del vacío de Boötes, no podríamos ver ninguna galaxia a simple vista, y ni siquiera con algunos telescopios. De nuevo, según la Wikipedia, telescopios se inventaron a principios del siglo XVII, los radiotelescopios en la década de 1930 y los telescopios infrarrojos en la década de 1960.

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Josh Diehl Puntos 138

De hecho, sólo se verían estrellas individuales. Al igual que en la Tierra, sólo se pueden ver estrellas individuales, y no galaxias a simple vista. ¿Por qué? Porque las galaxias son demasiado tenues en su conjunto.

Ahora bien, si te limitaras a flotar en el espacio vacío en el vacío estarías mejor que en la Tierra. Es porque aquí en la Tierra hay algo de contaminación lumínica.

Pero en el vacío, básicamente no hay contaminación lumínica, por lo que se podrían ver incluso los fotones individuales que llegan de estrellas gigantes lejanas.

Y sí, el ojo humano es capaz de detectar incluso fotones individuales.

Por cierto, todas las estrellas que se pueden ver a simple vista desde la Tierra son de la Vía Láctea. Pero, de nuevo, esto se debe también a la contaminación lumínica y a que nuestro cielo nocturno, incluso si no hubiera contaminación lumínica aquí en la Tierra, estaría lleno de estrellas más brillantes de la Vía Láctea. Nuestros ojos se acostumbrarían a ello, y las estrellas de otras galaxias parecerían demasiado tenues para verlas.

Ahora, en la cara oscura de la Luna sería un poco diferente, pero sólo que no hay contaminación lumínica como en la Tierra. Aun así, desde la cara oscura de la Luna sólo se podrían ver las estrellas de la Vía Láctea.

Ahora en el vacío en su caso, creo que es diferente. Es tan oscuro y vacío, que incluso un solo fotón procedente de una gran estrella lejana sería visible para nuestros ojos acostumbrados a la oscuridad.

Consulte aquí:

¿Todas las estrellas individuales que podemos ver en el cielo nocturno pertenecen a la Vía Láctea?

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Thejus Puntos 71

Parece que incluso supernovas y quasares no sería lo suficientemente brillante como para ser visto desde 100 millones de años luz de distancia (el diámetro del Vacío de Boötes es de 330 millones de años luz).

Si ves algo que se parece a una estrella del Vacío de Boötes, podría ser un Ráfaga de rayos gamma .

Este un era visible desde la Tierra a simple vista (mag. 5,8) a pesar de que estaba a 7,5 mil millones a años luz de distancia.

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alexw Puntos 177

No creo que sea probable que veas nada, teniendo en cuenta que está muy oscuro y que el ojo humano normalmente puede ver en la oscuridad. Sin embargo, creo que es una buena pregunta.

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