¿Los objetos ligados gravitacionalmente (por ejemplo, en órbita) realmente resisten la expansión del espacio?

Pensando en la expansión del espacio, comúnmente se explica que los objetos ligados gravitacionalmente (como las galaxias y los cúmulos de galaxias) no se verán afectados por la expansión del espacio (energía oscura). Personalmente, no entiendo por qué sería esto, creo que las galaxias y las cosas que orbitan entre sí (por ejemplo, los sistemas solares) se verían afectadas. Si el espacio se duplica, la distancia de la órbita debería duplicarse. Entiendo que las cosas unidas gravitacionalmente (tal vez una segunda definición / originalmente significó una definición de "ligado gravitacionalmente") (por ejemplo, planetas, estrellas, asteroides, etc.) no se romperían a medida que el espacio se duplica gradualmente. Simplemente se recuperarían y resistirían la muy débil fuerza de la expansión del espacio. ¿Es correcto mi entendimiento de que las cosas que se mantienen unidas por la gravedad (como estrellas y planetas) se mantendrán unidas a medida que el espacio continúa expandiéndose, pero las cosas en órbita (por ejemplo, estrellas que orbitan dentro de la galaxia y planetas que orbitan estrellas) se moverán más lejos con la expansión? ¿del espacio? Parece que esto podría ser fácilmente verificado o refutado al ver si las galaxias antiguas (las que están realmente lejos) son más densas que las galaxias más cercanas. Si son más densos, entonces esto es un fuerte apoyo para la idea, y si no, entonces la refuta en gran medida.

Tengo la sensación de que esta podría ser la razón por la que los cuásares dejaron de ocurrir en algún momento y ahora solo se pueden observar a grandes distancias (donde los veíamos en el pasado). Tengo entendido que un cuásar es el agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia que se alimenta de grandes cantidades de material. Sin embargo, volviendo a mi pregunta principal, ¿la expansión del espacio reduce las galaxias / sistemas solares?

Respuestas (1)

La expansión del espacio afecta las órbitas, pero el efecto es realmente pequeño.

La tasa de expansión del espacio es actualmente de unos 2 cm/s por año luz. El Sol orbita la Vía Láctea a unos 230 km/s, y la expansión del espacio contribuye con unos 0,5 km/s. Va a ser difícil medir otras variables, como las masas estelares, con tanto detalle.

No es tan simple como esto.