¿No podemos salir del grupo local galáctico?

¿No podemos escapar de la expansión del espacio para salir del grupo local? Estaba haciendo algunos cálculos, y el Grupo más cercano a nosotros, además del Grupo Local, es el Grupo M81, que está a 11,4 millones de años luz de distancia.

Matemáticas:

El espacio se expande a aproximadamente 68 km/s/Mpc

El Grupo Local está a 11,4 millones de años luz del Grupo M81

11.4 Million Lightyears = 3.5 Mpc 

68 km/s/3.5

3.5*68 km/s = 238 km/s

La sonda espacial más rápida es la sonda New Horizons, que actualmente vuela a 15,73 km/s.

¿Es cierto que es imposible escapar del grupo Local? Por favor, corrija cualquier matemática que esté mal.

No sé por qué esto importa; si no podemos conseguir algo más rápido que 238 km/s, no podemos conseguir una sonda ni siquiera a un megaparsec de distancia antes de que se ponga el sol. No hay forma de diseñar para misiones de miles de millones de años, ni la habrá durante mucho tiempo, si es que alguna vez lo hará.
@NathanTuggy Esos son los cálculos que hice, podría estar equivocado, pero no incluí la tasa exponencial que avanza la tecnología. Es poco probable que salgamos del grupo local a este ritmo.
Mi punto es que la expansión del espacio es una pista falsa: en el momento en que podemos intentar algo así en primer lugar, ya es un obstáculo superado trivialmente. (Para ser honesto, incluso diseñar una misión de 20 millones de años, es decir, más de la mitad de la velocidad de la luz, es bastante ridículo y es poco probable que sea posible. Dejar la galaxia, sin importar el Grupo Local, es FTL o nada).
El problema es que estás descuidando el papel de la Energía Oscura, por lo que no puedes simplemente usar ingenuamente la ley de Hubble, porque H_0 = 67 km/s/Mpc solo representa la expansión actual del universo. Se establece que la tasa de expansión aumentará con el tiempo a medida que el universo se expande. Todavía puede ser posible escapar del Grupo Local, pero habrá algún límite en la distancia que podríamos viajar y poder llegar a otra galaxia. No estoy seguro de que podamos llegar a un cúmulo que no esté unido gravitacionalmente a nosotros. ¿Alguien sabe cómo calcular esto?

Respuestas (2)

Sus cálculos están bien, pero la velocidad de la sonda más rápida que tenemos ahora no indica lo que es posible. 238 km/s es menos de una milésima de la velocidad de la luz.

Se ha modelado que las velas de luz impulsadas por láser o máser alcanzan quizás el 30% de la velocidad de la luz en misiones interestelares. El proyecto Breakthrough Starshot espera utilizar esta tecnología para llegar a Alpha Centauri en algún momento posterior de este siglo. Habría que desarrollar muchas tecnologías para hacer esto posible, pero la física de esto se entiende bien y ya se han volado velas propulsadas por la luz solar.

Un proyecto anterior, Project Longshot , buscaba hacer lo mismo usando propulsión de fusión pulsada. Se necesitaría desarrollar la fusión controlada para que esto funcione, por lo que fue más especulativo, pero nuevamente se basó en fenómenos físicos de los que sabemos mucho, aunque aún no podemos reproducirlos.

Y hay varias otras opciones para tales cosas. El problema es que se necesitaría un tremendo desarrollo de infraestructura y tecnología para lanzarlos. Pero tenemos buenas ideas sobre cómo podría hacerse.

Por supuesto, si su nave va a tardar 30 millones de años en salir del Grupo Local, tiene otras cosas de las que preocuparse además de la velocidad a la que puede ir.

No hay nada malo con tus matemáticas. Si lo más rápido que puede viajar está dado por v, entonces la galaxia más lejana a la que puede llegar es una que está actualmente a distancia (solo un poco menos que) ( v / C ) L , dónde C es la velocidad de la luz y L = C / H 0 es la longitud del Hubble ( https://en.wikipedia.org/wiki/Hubble%27s_law#Hubble_length ~ 14,4 mil millones de años luz).

Entonces, si construimos una nave espacial para alcanzar velocidades de 0,1 c, la galaxia más lejana que podemos alcanzar es una que se encuentra actualmente a 1440 millones de años luz de distancia. Si podemos ir a 0,5c, podemos llegar a una galaxia que actualmente se encuentra a 7200 millones de años luz de distancia.

A pesar de lo que algunos puedan pensar, la mayoría de las teorías convencionales de la energía oscura no predicen que la constante de Hubble ( H 0 ) esta incrementando. Para que eso suceda, necesitarías tener energía fantasma , que la mayoría descarta. De acuerdo con el modelo Lambda CDM estándar, H_0 disminuirá lentamente hacia 57 (km/s)/Mpc ( https://en.wikipedia.org/wiki/Hubble%27s_law#Time-dependence_of_Hubble_parameter ). Por lo tanto, la longitud de Hubble L no estaría disminuyendo, sino aumentando muy ligeramente.

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