¿Cuánto tiempo hasta que no podamos ver ninguna estrella de otras galaxias?

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Dado que todas las galaxias se están alejando unas de otras a un ritmo cada vez más rápido, eventualmente no podremos ver estrellas de otras galaxias. ¿Cuánto tiempo hasta que no podamos ver estrellas de otras galaxias?

galaxy

— Rico
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Con telescopios cada vez mejor y mejor todo el tiempo, la pregunta debería ser "¿cuánto tiempo hasta que podamos ver las estrellas en otras galaxias" ...

— Sr. Lister

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En primer lugar, no podemos ver estrellas de otras galaxias (con algunas excepciones, las estrellas variables Cefeidas, por ejemplo, se usan regularmente para determinar las distancias a las galaxias cercanas). Tal como está actualmente, solo podemos ver estrellas de nuestra propia Vía Láctea (en la que incluyo las grandes y pequeñas Nubes de Magallanes). Dejando a un lado las supernovas de Ia, podría ser posible ver las variables Cefeidas en la galaxia de Andrómeda, pero es casi seguro que cualquier otra cosa no sea posible.

El número relevante en lo que respecta a la distancia que uno podría ver en el universo es la distancia en movimiento al horizonte cosmológico. Este horizonte define el límite entre lo que se puede ver y lo que no se puede ver, simplemente porque el universo no tiene la edad suficiente para que las partículas hayan viajado tan lejos (sí, incluso a la velocidad de la luz; de hecho, si estamos hablando de lo que podemos observar , el fotón es la partícula que nos importa).

La definición de la distancia comoving es:

χ = \frac{c}{H_{0}} \int_{z = 0}^{z = z_{H o r}} \frac{d z^{^{'}}}{E (z^{^{'}})}

$\chi = \frac{c}{H_{0}} \int_{z=0}^{z=z_{Hor}} \frac{dz^{'}}{E(z^{'})}$

E (z^{^{'}})

$E(z^{'})$

E (z^{^{'}}) = \sqrt{Ω_{γ} (1 + z)^{4} + Ω_{m} (1 + z)^{3} + Ω_{Λ}}

$E(z^{'}) = \sqrt{ \Omega_{\gamma} (1+z)^{4} + \Omega_{m} (1+z)^{3} + \Omega_{\Lambda} }$

Esta distancia se puede extrapolar hacia el futuro (dada su elección de cosmología) y, en última instancia, le indicará qué distancia alcanzará asintóticamente la distancia al horizonte de eventos cosmológicos . Esta es la distancia a la que ningún objeto más allá podría entrar en contacto causal con usted.

$c$

η = \int_{0}^{t} \frac{d t^{^{'}}}{a (t^{^{'}})}

$\eta = \int_{0}^{t} \frac{dt^{'}}{a(t^{'})}$

$a(t^{'})$

RESUMEN : Me resulta difícil encontrar el número exacto del tamaño de comoving del horizonte de eventos cosmológicos, aunque seguiré buscando. Si no puedo encontrarlo, supongo que tendré que hacer el cálculo cuando tenga algo de tiempo libre. Es casi seguro que es más grande que el tamaño del grupo local de galaxias, lo que hace que nuestro cielo nocturno esté a salvo del destino del universo. Sin embargo, cualquier cosa más allá de este horizonte se volverá monótonamente más débil y más roja. También creo que alcanza asintóticamente algún valor, en lugar de eventualmente aumentar infinitamente o disminuir en algún momento. Tendré que contactarte con eso.

Aquí hay una buena revisión de las mediciones de distancia en cosmología.

— astromax
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¡Gracias por la respuesta detallada! Con respecto a no poder ver estrellas de otras galaxias, ¿está hablando específicamente a simple vista, o también mediante el uso de telescopios?

— Rico

@Rich Incluso con los telescopios, creo que pasaría un tiempo casi imposible resolviendo estrellas individuales incluso en la galaxia de Andrómeda (la gran galaxia espiral cercana al MW). Sin embargo, las cefeidas y las supernovas son la excepción.

— astromax

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En la mayoría de los casos, los cúmulos de galaxias se alejan unos de otros. La atracción gravitacional entre galaxias suele ser suficiente en cúmulos concentrados para superar la expansión cosmológica. La Vía Láctea y Andrómeda, ambas galaxias más grandes del grupo local, del cúmulo del que somos parte, son lo suficientemente cercanas y masivas como para superar esta expansión. Por lo tanto, nunca perderemos de vista las estrellas en la galaxia de Andrómeda hasta que las estrellas dentro de ella mueran y / o se desvanezcan, en aproximadamente 10 mil millones de años. Sin embargo, si estás hablando de estrellas individuales, no de la luz estelar colectiva de las estrellas en una galaxia dada, ¡entonces la respuesta es que aún no podemos!

— christopherlovell
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Dado que se predice que la galaxia de Andrómeda colisionará (o se fusionará muy lentamente) con la Vía Láctea en aproximadamente 4 mil millones de años, podemos esperar ver estrellas de otras galaxias hasta entonces. Sin embargo, eventualmente será una galaxia, por lo que es un problema de definición.

Algunos hechos: La Andrómeda se está moviendo hacia la Vía Láctea a una velocidad de aproximadamente 110 km / s (68 mi / s). El resto del grupo local también está destinado a este destino.

Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Andromeda-Milky_Way_collision

— Aryaman
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