Algunas de las galaxias distantes parecen estar alejándose de nosotros más rápido que la velocidad de la luz debido a la extensión del espacio entre nosotros y esas galaxias.
Por una analogía con la paradoja de la hormiga en una cuerda , la luz emitida por esas galaxias puede llegar hasta nosotros. ¿Es cierto que, en un momento dado, esas galaxias desaparecen repentinamente de nuestra vista y luego, después de un tiempo suficientemente largo (que puede ser más que el tiempo de vida del universo), vuelven a aparecer? Y por el mismo razonamiento, ¿se volverán visibles en algún momento más galaxias previamente ocultas?
Responderé tu pregunta en 2 partes. Primero, ¿puede una galaxia (que podemos ver actualmente) desaparecer repentinamente de la vista por alguna razón relacionada con la expansión del espacio?
Tomemos una galaxia que podamos observar actualmente. Asumiremos que la galaxia ha estado emitiendo luz desde siempre (desde el nacimiento del Universo) y seguirá emitiendo luz para siempre. Lo observamos, así que algo de esa luz nos ha llegado. Si nos ha llegado algo de luz y la galaxia está emitiendo luz continuamente, entonces también debe haber algo de luz que está a punto de alcanzarnos, y luego algo más de luz un poco más lejos. Imaginemos esto como una cadena de fotones que se extiende entre la galaxia y nosotros.
Para que dejáramos de repente de poder observar la galaxia, tendríamos que romper esta cadena. ¿Quizás esto pueda suceder si el espacio se expande rápidamente? Resulta que la cadena en realidad no se rompe, sino que se estira: cada fotón se alarga a medida que el espacio que lo contiene se expande literalmente. Esto es lo que llamamos corrimiento al rojo cosmológico . A medida que pasa el tiempo, los fotones que nos llegan se estiran cada vez más, por lo que sus longitudes de onda son más largas que cuando fueron emitidos (y sus energías son más bajas), son más rojos.
Hay otra forma de producir luz corrida hacia el rojo: si la fuente se aleja del observador, el efecto Doppler provoca un corrimiento hacia el rojo (a menudo llamado corrimiento hacia el rojo Doppler). La apariencia de una galaxia distante que se aleja de nosotros más rápido que la velocidad de la luz proviene de tomar el corrimiento al rojo observado de la galaxia e interpretarlo como un corrimiento al rojo doppler; esto puede dar una velocidad mayor que . Sin embargo, el corrimiento al rojo tiene 2 componentes (doppler y cósmico, en la práctica el corrimiento al rojo cósmico domina el corrimiento al rojo doppler para galaxias muy distantes), y uno de ellos no está relacionado en absoluto con la velocidad de la fuente, por lo que el "límite de velocidad" es todavía obedecido.
La segunda parte de su pregunta preguntaba si una galaxia que había desaparecido puede reaparecer más tarde. Dado que una galaxia no puede desaparecer en primer lugar, la respuesta es simplemente no. Sin embargo, podemos ver aparecer repentinamente una galaxia que nunca antes podríamos haber visto. Ha estado emitiendo luz durante mucho tiempo, pero estaba tan lejos que su luz aún no había tenido tiempo de alcanzarnos. Una vez que ha pasado suficiente tiempo, aparece a la vista. También puede haber galaxias que nunca podremos observar: emiten luz en nuestra dirección, pero están lo suficientemente lejos como para que el espacio intermedio se expanda lo suficientemente rápido como para que la luz nunca nos alcance.
En términos prácticos, hay otros efectos que podrían hacer que comencemos o dejemos de poder observar una fuente distante: la intensidad de la fuente podría cambiar con el tiempo, o la luz que llega podría ser demasiado tenue para nuestro equipo de detección, pero desde un punto de vista teórico. punto de vista, creo que la respuesta anterior cubre las posibilidades. También hay una posible fuente más de corrimiento al rojo que no mencioné, el corrimiento al rojo gravitacional , que surge de la relatividad general.
Virgo
Chapoteo