¿Cómo observamos la expansión del universo?

Hay una vieja teoría llamada "luz cansada" donde el impulso se pierde debido a las manos de las olas por alguna otra razón, pero que yo sepa, esto se ha descartado bastante en estos días.

El trasfondo detrás de la mejor teoría actual es este:

Cuando miras la luz de una estrella, no es un espectro suave, tiene una serie de líneas oscuras, un "espectro de emisión". Estas líneas aparecen en posiciones muy específicas dependiendo de los átomos que arrojaron los fotones: el hidrógeno, por ejemplo, produce una "huella digital" de líneas que son únicas y pueden identificarse fácilmente. (Puedes hacer tu propio espectrómetro para ver estas líneas usando un CD y un paquete de cereal, muchas guías si lo buscas en Google, es un pequeño proyecto genial, ¡simplemente no mires directamente al sol!)

Estas líneas, sin embargo, no aparecen exactamente donde deberían cuando miras la luz de galaxias distantes, se mueven un poco hacia el extremo rojo del espectro, y esto sucede con todas las líneas: hidrógeno, helio, carbono, etc. .

Esto sucede porque la estrella o estrellas que producen la luz se están alejando de nosotros y observamos un cambio Doppler, la analogía clásica es la forma en que una sirena de policía cambia de tono a medida que se aleja de ti.

Hubble descubrió que este "desplazamiento hacia el rojo" (con frecuencia denominado "valor Z" o simplemente "Z") obedece a una relación lineal con la distancia, lo que sugiere que todo el universo se está expandiendo a un ritmo constante. La distancia, por cierto, se encuentra utilizando varios métodos diferentes, como "velas estándar", objetos que emiten una cantidad conocida de luces, por lo que podemos calcular la distancia midiendo cuánto más débil es. El corrimiento al rojo no mide directamente la distancia, mide la velocidad relativa, pero una vez que se descubrió y "calibró" la relación entre el corrimiento al rojo y la distancia mediante el uso de velas estándar, etc., se convirtió en un "proxy" para la distancia, una buena estimación aproximada. para observaciones que no tenían otra manera fácil de medir la distancia directamente.

El trabajo posterior mostró que esto no es 100% correcto, la expansión en realidad se está acelerando (el problema de la "Energía Oscura"), pero la interpretación general del desplazamiento hacia el rojo como un signo de un universo en expansión sigue siendo la que se ajusta a todos los datos lo mejor.

Tenga en cuenta que algunos objetos se desplazan hacia el azul: la explicación convencional es que se están moviendo hacia nosotros, y cualquier teoría alternativa tendrá que explicar cómo y por qué alguna luz gana energía en lugar de perderla.

Según tengo entendido, tiene algo que ver con la Ley de Hubble.

Esencialmente, se basa en mirar hacia atrás a la densidad de energía de una estrella distante en un punto, y luego mirarla de nuevo y determinar que ha disminuido, o algo por el estilo.

Supongo que es una versión mucho más elegante de mirar una luz que acabas de pasar mientras conduces por la carretera. Si después de unos segundos vuelves a mirar, notarás que la luz parece más tenue. Si realmente lo desea, estoy seguro de que alguien podría proporcionarle una fórmula elegante para todo eso.