El universo observable se refiere a la región del espacio que nos resulta visible debido a las limitaciones de la velocidad de la luz. Es la parte del universo que se puede observar desde la Tierra mediante telescopios y otros instrumentos.

Calcular el volumen del universo observable implica varias suposiciones y mediciones:

1. Velocidad de la Luz y Edad del Universo:

Suponemos que el universo se ha estado expandiendo a un ritmo constante desde el Big Bang. La velocidad de la luz proporciona un límite a la distancia que puede viajar la luz en el tiempo. El universo observable es el volumen que la luz pudo haber recorrido desde el Big Bang.

2. Constante de Hubble:

La constante de Hubble (H0) es una medida de la tasa de expansión del universo. Se determina observando el corrimiento al rojo de galaxias distantes y midiendo su velocidad de recesión. La constante de Hubble ayuda a estimar la distancia a estas galaxias.

3. Distancia de Comoving:

La distancia comoving (dC) es una medida de distancia que tiene en cuenta la expansión del universo a lo largo del tiempo. Se define como la distancia que tendría un objeto si el universo no se estuviera expandiendo. La distancia comoving a una galaxia se calcula utilizando su corrimiento al rojo y la constante de Hubble.

4. Volumen esférico:

Aproximamos la forma del universo observable como una esfera centrada en la Tierra. El volumen de una esfera viene dado por la fórmula V =(4/3)πr^3, donde r es el radio.

5. Radio del Universo Observable:

Para calcular el radio del universo observable, utilizamos la relación entre la distancia comoving y la edad del universo. Suponiendo que el universo tiene alrededor de 13.800 millones de años, podemos determinar la distancia máxima que la luz podría haber viajado durante este tiempo.

Al ingresar los valores medidos para la constante de Hubble y la edad del universo en la fórmula para la distancia comoving, podemos estimar el radio del universo observable. Este radio luego nos permite calcular el volumen usando la fórmula para el volumen de una esfera.

El volumen estimado actual del universo observable tiene aproximadamente 93 mil millones de años luz de radio y tiene un volumen de alrededor de 4 × 10 ^ 80 años luz cúbicos (o aproximadamente 1,2 × 10 ^ 27 parsecs cúbicos).

Es importante señalar que estos cálculos se basan en nuestra comprensión actual del universo y pueden cambiar con nuevas observaciones y mejoras en nuestra comprensión de la cosmología.