Si el espacio se expande entre las galaxias, ¿por qué no se expande también entre las estrellas dentro de las galaxias? De hecho, ¿por qué no se expande el espacio dentro de nuestro sistema solar?
Si el espacio se expande entre las galaxias, ¿por qué no se expande también entre las estrellas dentro de las galaxias? De hecho, ¿por qué no se expande el espacio dentro de nuestro sistema solar?
Respuestas:
El Universo es notablemente homogéneo, es decir, el mismo en todas partes e isotrópico, es decir, el mismo en todas las direcciones (NB, la homogeneidad no implica isotropía y existen modelos cosmológicos de juguete que son homogéneos pero no isotrópicos) y este es el supuesto físico subyacente del big bang cosmología.
Al modelar el Universo, la simplificación de que sea 100% homogénea e isotrópica se usa con mayor frecuencia como porque en la escala más grande (es decir, la escala del Universo observable) esto está muy cerca de ser cierto y cualquier desviación de esto es lo suficientemente pequeña como para que no afectan la mayoría de las propiedades que se estudian. En el universo 100% homogéneo e isotrópico, la expansión tiene lugar en todos los lugares y a todas las escalas.
Sin embargo, sabemos que el Universo no es 100% homogéneo e isotrópico, especialmente en una escala más pequeña; Por ejemplo, el centro de una estrella es un lugar muy diferente del espacio intergaláctico. Es una pregunta justa entonces, en vista de esto, cómo se manifiesta la expansión en escalas más pequeñas.
Sabemos que en los sistemas gravitacionalmente ligados, como nuestro grupo local (que incluye a Andrómeda), la materia tiende a acercarse por la gravedad en lugar de alejarse como lo hacen los objetos en un universo en expansión, por lo que parece que nuestro grupo local no se está expandiendo. Aún así, es muy tentador ver que la expansión en esta escala es como una pequeña fuerza repulsiva que actúa contra la gravedad, pero que no es lo suficientemente fuerte como para superarla. Entonces, en este sentido, incluso el grupo local estaría expandiéndose
Sin embargo, la visión de la expansión que actúa como una pequeña fuerza repulsiva a pequeña escala no es necesariamente la visión correcta. Un contraejemplo sería el modelo de queso suizo Einstein-Strauss, donde la expansión solo tiene lugar en el espacio profundo y no en el espacio alrededor de las estrellas (modeladas como vacuolas). Sin embargo, el modelo de Einstein-Strauss no puede tomarse como la última palabra sobre el tema, ya que la forma en que modela estrellas en el espacio no es tan realista.
En general, entonces, cómo la expansión se manifiesta en una escala más pequeña sigue siendo una pregunta abierta y simplemente no sabemos qué pequeñas correcciones, si las hubiera, haría en la dinámica de un sistema muy pequeño como el sistema solar.
En realidad, el espacio se está expandiendo por todas partes. Es más notable entre las galaxias ya que el espacio entre las galaxias es mucho más grande que el espacio entre las estrellas y el espacio entre los planetas del sistema solar. Una expansión del espacio del 1% solo representa 1,5 millones de kilómetros entre el Sol y la Tierra. Pero la misma expansión del 1% entre dos galaxias que están a cuatro mil millones de años luz de distancia significa que ahora están a 40 años luz de distancia. Y 40 años luz es diez veces la distancia del Sol a la estrella Próxima Centaury más cercana.