¿El gran valor de desplazamiento hacia el rojo de las galaxias significa que están muy lejos?

Cuando los desplazamientos hacia el rojo de las galaxias son grandes, ¿por qué pensamos que están muy lejos?

Conozco la ley de Hubble, la relación de Tully-Fisher de las galaxias espirales, la relación de Faber-Jackson de las galaxias elípticas, etc., pero se parecen a las reglas empíricas.

Creo que el valor del corrimiento al rojo solo tiene la información de la velocidad, por lo que podrían ser los objetos que se mueven a alta velocidad cerca de nuestra Galaxia.

Comentario a la pregunta (v2): la pregunta implícita subyacente de OP parece ser ¿Cómo medimos experimentalmente las distancias radiales desde la Tierra a varias galaxias? Respuesta: Mediante el uso de las llamadas velas estándar .

Respuestas (2)

La razón por la que pensar que un gran desplazamiento hacia el rojo corresponde a una gran distancia es que esto es lo que predice la Relatividad General.

Si hace algunas suposiciones simplificadas sobre el universo, puede resolver la ecuación de Einstein para el universo para dar un resultado llamado métrica FLRW . Esto predice que el universo se está expandiendo y predice que el desplazamiento hacia el rojo aumenta con la distancia.

Sin embargo, tenemos evidencia experimental de la relación corrimiento al rojo-distancia. Por ejemplo, hay un tipo de supernova llamada SN1a para la que podemos calcular el brillo. Como sabemos cuál debería ser el brillo, podemos medir el brillo visto desde la Tierra y usarlo para calcular qué tan lejos está la supernova. Entonces podemos medir el desplazamiento hacia el rojo y probar la relación desplazamiento hacia el rojo-distancia.

La medición de los desplazamientos hacia el rojo de SN1a es la forma en que se detectó la energía oscura, porque si realiza el experimento, encontrará que las supernovas están en realidad un poco más lejos de lo que predice el desplazamiento hacia el rojo.

Algo no relacionado, pero ¿puedes explicar cómo el desplazamiento hacia el rojo de SN1a tiene algo que ver con la materia oscura? Tenía la impresión de que la energía oscura se "detectaba" cuando tenían problemas para explicar las velocidades orbitales de las estrellas en las galaxias.
@CaptainClaptrap Creo que estás confundiendo términos. Uno de los primeros signos de materia oscura provino de las curvas de rotación de las galaxias. La energía oscura y la expansión acelerada del universo están señaladas por SNe Ia, que no han influido en nuestra comprensión de la materia oscura. A pesar del uso común de la palabra "oscuro", estas cosas no tienen nada que ver entre sí. Si todavía hay alguna confusión, tal vez pueda abrir otra pregunta.
@John Rennie: La razón más importante para pensar que están lejos es que son pequeños y tenues, pero por lo demás similares a objetos cercanos. Así que obviamente están lejos. Si veo un avión diminuto fuera de mi ventana, no asumo que en realidad es un avión diminuto muy cerca.
Pero, ¿no observó Hubble esto sin evocar ninguna conexión con la relatividad general?

El gran valor de desplazamiento hacia el rojo de las galaxias ocurre porque se están alejando debido a la expansión del universo. Está pasando rojo cada vez más porque cada vez se alejan más. Redshift y blueshift describen cómo cambia la luz cuando los objetos en el espacio (como estrellas o galaxias) se acercan o se alejan de nosotros. El concepto es clave para trazar la expansión del universo.

La luz visible es un espectro de colores, que es claro para cualquiera que haya mirado un arcoíris. Cuando un objeto se aleja de nosotros, la luz se desplaza hacia el extremo rojo del espectro, ya que sus longitudes de onda se hacen más largas. Si un objeto se acerca, la luz se mueve hacia el extremo azul del espectro, ya que sus longitudes de onda se acortan.

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