¿El CMB acabará retrocediendo fuera de nuestro universo observable?

Question

Según tengo entendido, hace algunos miles de millones de años, el universo era opaco (borde del sol - de color naranja). Debido a la expansión del universo, los fotones emitidos hace miles de millones de años desde miles de millones de años luz nos llegan ahora con sus longitudes de onda desplazadas hacia el espectro de microondas. Esto es lo que percibimos como CMB. Parece que el origen de los fotones del CMB apenas se encuentra dentro de nuestro universo observable. ¿Es esto una coincidencia? ¿O hay alguna razón por la que debería estar dentro de nuestro universo observable? ¿Se retirará finalmente fuera de nuestro universo observable, de modo que los futuros físicos mirarán al espacio y no verán el CMB?

Answer 1

El CMB se originó en todas partes a la vez, y cada punto del universo ha estado recibiendo fotones del CMB desde que comenzó. Para simplificar las cosas, olvídate por un momento de la expansión del universo, ya que su único efecto es el desplazamiento al rojo de la radiación. Imagina que la "liberación" del CMB está ocurriendo ahora mismo. Si al cabo de un minuto miras al cielo, verás que la radiación viene de todas partes. Los fotones que están incidiendo en tu ojo se originaron hace un minuto, por lo que todos ellos nacieron en una esfera centrada en ti con un radio de un minuto-luz.

Ahora espere un año y apunte su telescopio al cielo de nuevo. Sigues viendo radiación por todas partes; el nacimiento del CMB fue hace un tiempo, así que los fotones que ves ahora son los que vienen de más lejos: formaron una esfera con un radio de un año luz.

Así es. De nuevo, el CMB se formó en todas partes y la radiación salió en todas las direcciones, y siempre que miramos al cielo (con el equipo adecuado) la vemos venir de todas partes. La razón por la que la vemos ahora no es que la expansión del universo la haya retrasado de alguna manera; es sólo que algunos de los fotones se originaron muy lejos, por lo que sólo ahora están llegando a nosotros.

Como ya he dicho, la expansión del universo desplaza al rojo la radiación. Esto significa que a medida que pasan los años (y estamos hablando de muchos millones de años en el futuro) las longitudes de onda se hacen más largas y las energías más pequeñas, por lo que eventualmente habrá que utilizar instrumentos diferentes. En un futuro lejano, si alguien sigue mirando al cielo, puede que sólo vea un campo estático en lugar de radiación.