Mis profesores de astronomía nunca me contestarían esto... El corrimiento al rojo obviamente indica que un objeto (como otra galaxia) se está alejando, pero ¿cómo sabemos su aceleración a partir de esto? Tengo entendido que el corrimiento al rojo instantáneo de un objeto es un indicador únicamente de su velocidad instantánea, y ciertamente no hemos estado observando el corrimiento al rojo el tiempo suficiente para comparar y determinar un cambio en la velocidad.
Si puede, evite usar matemáticas complejas en su respuesta.
Tienes razón, un corrimiento al rojo te dará una medida de velocidad, no de aceleración. Supongo que cuando dice aceleración, se refiere a la expansión acelerada del universo , por lo que no está mirando la aceleración particular de un objeto (que podría obtener al examinar la fuerza de gravedad impartida en ese objeto).
Entonces, además de un desplazamiento hacia el rojo, debe encontrar una manera de medir la distancia de forma independiente. Para obtener un desplazamiento al rojo apreciable (z~0,5), las supernovas de tipo Ia se utilizan como "velas estándar". Se consideran estándar porque se cree que son enanas blancas que explotan porque han alcanzado su masa máxima posible, el límite de Chandrasekhar, de 1,4 masas solares. Por lo tanto, cuando exploten, todos deberían tener el mismo aspecto y cualquier diferencia en el brillo se debe a la distancia a la que se encuentran de nosotros. Así que midieron la distancia y el desplazamiento hacia el rojo de la galaxia de la que se originó la supernova para determinar que la expansión del universo parece estar acelerándose con el tiempo.
No sé los detalles exactos (así que dejaré las matemáticas de todos modos), pero esto es lo que entiendo y espero que les ayude a tener una idea de lo que se está haciendo.
Cuando miras las galaxias más lejanas, las estás mirando más atrás en el tiempo (porque la velocidad de la luz es constante). Entonces, para muestrear las velocidades de las galaxias a lo largo del tiempo, no es necesario observarlas durante mucho tiempo, pero puede trabajar con galaxias que están a diferentes distancias y, por lo tanto, en diferentes momentos de la historia del universo.
Ahora, si observa que las velocidades de recesión de las galaxias que están más lejos son más lentas de lo que esperaría de un escenario de expansión constante (la ley de Hubble, por ejemplo), eso significa que el universo se estaba expandiendo más lentamente, en ese entonces, de lo que es ahora. . Si hay una tendencia clara de que esto está sucediendo, entonces se puede decir que la velocidad de expansión del universo ha ido aumentando con el tiempo. Esto significa que el universo se está acelerando.
Por supuesto, esto es mucho más complicado, ya que si el universo se acelera, la propia ley de Hubble se vuelve inestable, si no inválida (ya que supone una proporcionalidad directa entre la distancia y la velocidad de recesión). Además, si no puede encontrar la distancia usando la ley de Hubble, entonces debe tener una medición de distancia independiente tan lejos, lo cual también es problemático, ya que afaik, no existen indicadores de distancia que sean válidos tan lejos (ya que la física es diferente debido a cambios en las metalicidades estelares, etc.; empiezan a aparecer muchos problemas). Entonces, no sé cómo se hace esto en la práctica, pero en teoría, lo que describí anteriormente es cómo se llegaría a la conclusión de un universo en expansión. También me gustaría saber cómo se hace esto realmente en la práctica.
Py-ser