La edad del universo en años luz y terrestres sin contar la expansión del universo

Por Bruno Perera.

Uno de los conceptos que más confusión genera en astronomía es la diferencia entre la edad del universo, la distancia recorrida por la luz y el tamaño actual del universo observable. Aunque estos conceptos están relacionados entre sí, no significan lo mismo.

La edad del universo aceptada actualmente por la cosmología es de aproximadamente 13.800 millones de años terrestres. Esta cifra representa el tiempo transcurrido desde el Big Bang hasta la Vía Láctea donde se halla el Sistema Solar.

La luz viaja en el vacío a una velocidad constante de 299.792 kilómetros por segundo.

Debido a ello, durante un año terrestre la luz recorre exactamente un año luz de distancia.

Si imaginamos un universo hipotético en el que el espacio nunca hubiera experimentado expansión desde el Big Bang, la luz emitida en aquel instante habría recorrido durante esos 13.800 millones de años terrestres una distancia de 13.800 millones de años luz.  Un año luz es igual a 9.46 billones de kilómetros
(es decir: 9.46 × 10¹² km)

En ese caso existiría una igualdad numérica muy sencilla:

1.    Edad del universo: 13.800 millones de años terrestres.

2.    Distancia recorrida por la luz: 13.800 millones de años luz.

Es importante comprender que esta igualdad numérica solo es válida cuando se estudia el recorrido de la luz suponiendo que el espacio ha permanecido estático, es decir, sin expansión.

Sin embargo, el universo real no ha permanecido estático. Desde el Big Bang el propio espacio se ha ido expandiendo continuamente. Mientras la luz viajaba durante aproximadamente 13.800 millones de años, el espacio situado entre las galaxias también aumentaba de tamaño.

Como consecuencia de esa expansión, la distancia actual hasta las regiones más lejanas del universo observable ya no es de 13.800 millones de años luz, sino de aproximadamente 46.000 millones de años luz de radio, lo que equivale a unos 93.000 millones de años luz de diámetro.

Esto no significa que la luz haya viajado durante 46.000 millones de años, sino que el espacio se ha expandido mientras esa luz estaba viajando.

Por ello es importante distinguir entre dos situaciones completamente diferentes.

Si no existiera expansión del universo:

1.      Edad del universo: 13.800 millones de años terrestres.

2.      Distancia recorrida por la luz: 13.800 millones de años luz.

En el universo real, donde el espacio sí se expande:

1.      La luz ha viajado durante aproximadamente 13.800 millones de años.

2.      La distancia actual hasta las regiones más lejanas observables desde la Vía Láctea es de aproximadamente 46.000 millones de años luz de radio.

En conclusión, puede afirmarse que la edad del universo expresada en años terrestres coincide numéricamente con la distancia recorrida por la luz expresada en años luz únicamente cuando se analiza un universo hipotético sin expansión del espacio.

Cuando se tiene en cuenta la expansión del universo, la distancia actual entre nosotros y las regiones más lejanas observables alcanza aproximadamente 46.000 millones de años luz de radio (unos 93.000 millones de años luz de diámetro), una dimensión muy superior a la distancia que habría recorrido la luz en un universo estático.