Medimos la velocidad relativa de una estrella hacia o desde nosotros a través de su espectro desplazado por Doppler. Así es también como medimos la distancia de estrellas muy distantes: medir los cambios en el espectro nos dice su velocidad relativa, que interpretamos como una distancia a través de la Ley de Hubble.
Supongamos que conocemos exactamente la velocidad relativa y la distancia de la estrella. Me parece que si la estrella se estuviera alejando de nosotros un poco menos de lo que se esperaría solo por la expansión, sería porque se estaba moviendo hacia nosotros más que la materia que la rodea: tendría algún componente de velocidad adicional hacia nosotros. Si tratáramos de inferir la distancia de esa estrella solo a partir de la expansión, mediríamos su velocidad relativa a través del desplazamiento Doppler y concluiríamos que estaba más cerca de lo que realmente está. Por el contrario, si se estuviera alejando de nosotros más rápido de lo que debería basándose únicamente en la expansión, estimaríamos su distancia más lejos de lo que realmente es.
¿Hay alguna manera de desenredar esta degeneración?
Conrad casi tiene razón. En general, es cierto que si una galaxia está lo suficientemente cerca como para tomar espectros de estrellas individuales (por ejemplo, supergigantes luminosas), entonces no está lo suficientemente lejos como para ser considerada como parte del "flujo de Hubble" y, por lo tanto, aplicar la ley de Hubble a esta estrella, o su galaxia anfitriona, no arrojaría una distancia confiable en ningún caso, sino que reflejaría el "movimiento peculiar" de esa galaxia.
Para poner algunos números en esto. Los movimientos peculiares de las galaxias tienden a ser de unos 100 km/s, al igual que las velocidades individuales de las estrellas con respecto a sus galaxias. Tomando una constante de Hubble de 70 km/s por Mpc, vemos que necesitamos estar a distancias de 15 Mpc antes de las velocidades de recesión de Hubble ( ) se vuelven grandes en comparación con los movimientos peculiares. A estas distancias no podemos observar estrellas individuales: son demasiado débiles y no se distinguen de la mayor parte de la luz galáctica.
Las excepciones son las supernovas. Los desplazamientos hacia el rojo de las supernovas individuales, que eclipsan brevemente a sus galaxias, se pueden medir en todo el universo. Aquí tiene razón en que el corrimiento al rojo medido es una combinación del corrimiento al rojo cosmológico debido a la expansión del universo y una velocidad de la estrella en relación con el flujo del Hubble a esa distancia. No hay forma de distinguir entre estos dos a menos que se puedan obtener mediciones de velocidad para otros objetos en la misma galaxia. Dada la rareza de las supernovas, podríamos esperar mucho tiempo para esto.
¿Pero importa? Incluso si observamos una supernova de "desplazamiento al rojo bajo" en , su velocidad de recesión del Hubble es de 30 000 km/s y muy por encima de cualquier contribución de velocidad peculiar al nivel de %
Medimos el corrimiento hacia el rojo agregado de galaxias, no de estrellas individuales, lo que promedia el movimiento de las estrellas dentro de la galaxia. Esto nos deja con el movimiento propio de la galaxia para tratar, que se puede estimar a partir de los desplazamientos hacia el rojo de otras galaxias en el mismo grupo/cúmulo/supercúmulo y su distribución. Pero todo esto es discutible en un alto desplazamiento al rojo, ya que los movimientos propios se vuelven pequeños en comparación con el flujo del Hubble.
james k