¿Podría la aceleración de la expansión del universo ser causada por la propia gravedad?

Se sugiere que la energía oscura es una fuerza repulsiva en el universo que causa una expansión acelerada. Si la cantidad de masa fuera de nuestro universo observable es mayor que dentro (mayor densidad de masa), ¿no causaría una expansión acelerada desde nuestro punto de vista?

Respuestas (5)

Esto se ha propuesto como una explicación alternativa de la expansión acelerada del universo. Tenga en cuenta que esto implica que el universo no es homogéneo en las escalas más grandes y que estamos cerca del centro de una región de densidad relativamente más baja del universo y que estamos rodeados por regiones de mayor densidad. Por lo tanto, requiere que estemos en una posición algo especial, mientras que la presunción habitual en cosmología es que el universo es isotrópico y homogéneo en las escalas más grandes.

Es posible que en el futuro más evidencia tienda a hacer esta hipótesis más o menos plausible. Por ejemplo, si se encontrara que la aceleración era medible diferente en diferentes direcciones, apoyaría esta hipótesis.

Tenga en cuenta, sin embargo, que las mediciones de CMB también respaldan la hipótesis de la energía oscura. Por lo tanto, sería necesario encontrar alguna otra explicación para las mediciones de CMB. El CMB también es una fuerte evidencia de que el universo es isotrópico, lo que disminuye la posibilidad de que no sea homogéneo.

Esto es imposible, porque las cosas fuera del horizonte cosmológico no pueden gravitar sobre nosotros. El mismo error aparece en muchos artículos.
Las regiones más densas no tienen que estar fuera de nuestro horizonte, solo tienen que estar fuera de la región que está teniendo una expansión acelerada. La región que está acelerando es solo la región cercana a nosotros con un corrimiento hacia el rojo (z) de menos de 1 o algo así. Entonces, las regiones densas solo necesitan estar en z mayor que 1 y, por lo tanto, aún pueden estar dentro de nuestro horizonte.
También @Ron, tienes razón en que la región densa no puede ser una capa esféricamente simétrica. Tendría que ser no homogéneo, por lo que sugerí que si se encontrara que la aceleración es diferente en diferentes direcciones, sería una evidencia para esta explicación.
ok--- Estoy corregido. Pero cuando leo esto en la literatura, a menudo no veo claramente la distinción. Sin embargo, la falta de homogeneidad que necesitaría parece estar excluida por la formación de estructuras y CMB, pero al menos no está descartada por los principios generales de causalidad.
@Ron, estoy absolutamente de acuerdo contigo en que la explicación heterogénea es muy poco probable por muchas razones...
Nosotros y todo el universo visible podríamos estar dirigiéndonos hacia un gigantesco agujero negro por lo que sabemos, eso también explicaría nuestra percepción de expansión, ya que los objetos más cercanos al agujero negro que nosotros parecerían estar acelerando, y nosotros también estaríamos acelerando. lejos de los objetos detrás de nosotros.
Tengo una versión alternativa de esto; si hay un agujero negro ultramasivo en alguna parte, ¿no parecería que el universo lo "envuelve" e independientemente de la dirección en la que mires, todo está inclinado hacia el centro de ese agujero negro ultramasivo? ¿Esencialmente haciendo que parezca que estamos rodeados por ese agujero negro?
@DrunkenCodeMonkey: eso no daría como resultado un universo isotrópico: la dirección hacia el agujero negro sería diferente a la dirección perpendicular a esa línea.
@frodeborli: eso no funcionaría. La cantidad de curvatura de un rayo de luz es mayor para los rayos que pasan cerca del BH en comparación con los rayos de luz que pasan más lejos del agujero.
@FrankH Pero si hubiera un BH muchas veces más grande que todo el universo observable a cierta distancia, ¿podríamos determinar en qué dirección estaba tirando? La luz que viaja perpendicular al tirón, se desplazaría hacia el rojo cuando nos alcance debido a que estamos más cerca del BH cuando esa luz nos alcance (¿o se desplazaría hacia el azul?).
@frodeborli Simplemente no funcionará: los campos gravitatorios SOLO son esféricamente simétricos con respecto a la fuente de gravedad (el BH). En cualquier otro punto (como nosotros) será muy no esféricamente simétrico.

No es posible que las cosas fuera del horizonte cosmológico afecten a las cosas dentro del horizonte cosmológico, por lo que esta no es una explicación razonable de la aceleración. Además, si hay una densidad uniforme de materia, no saca las cosas del revés. Si la Tierra fuera hueca, un objeto en el interior de la Tierra no sentiría una fuerza en ninguna dirección.

A pesar de estas conocidas observaciones, muchas personas han escrito artículos que sugieren que la atracción de grandes cantidades de materia más allá del horizonte cosmológico es responsable de los efectos observables dentro del universo visible. Todos estos documentos pueden descartarse fácilmente, porque GR es predictivo dentro de un parche causal.

A pesar del extraño voto negativo, la respuesta es correcta.
No creo que eso sea cierto. Si bien es probable que la gravedad viaje a la velocidad de la luz, por lo que ningún objeto que "vemos" o potencialmente veamos (ya que en realidad no podemos ver más allá del destello de la radiación de fondo) puede afectarnos, los objetos distantes en nuestra línea de visión tienen diferentes horizontes y pueden sentir el tirón gravitacional de un objeto distante fuera de nuestro horizonte pero dentro del suyo. (Si entiendo mal lo que dices, házmelo saber).
@userLTK El cono de luz pasado de todo lo que podemos ver está contenido en nuestro propio cono de luz pasado. Esos mismos objetos se verán afectados más adelante por materia fuera de nuestro cono de luz pasado, pero eso no importa, porque toda la evidencia de la aceleración de la expansión proviene de lo que podemos ver.

No, no es correcto. Hay muchas cosas fuera del horizonte visible que nos afectan. Por ejemplo, el vacío cuántico, el vacío sin nada que hace que la energía oscura sea succionada hacia afuera.

La gravedad no termina en el horizonte, la gravedad de todo el universo tiene un efecto sobre nosotros, ralentizando la expansión.

Además, hay muchas cosas que no podemos ver incluso dentro del universo observable, como si un meteorito o un agujero negro se dirigiera hacia nosotros a una velocidad cercana a la de la luz, no lo veríamos hasta que nos hubiéramos ido.

La respuesta simple sería no. Si ese fuera el caso, todas las cosas en el universo tendrían exactamente la misma atracción gravitacional. Lo que significa que la gravedad en la luna, la tierra y el sol tendrían el mismo valor y ese simplemente no es el caso.

Realmente no entiendo la afirmación de que todos los lugares deberían tener la misma gravedad. ¿Porque la aceleración es uniforme la gravedad debe ser uniforme? ¿Sabemos siquiera si la aceleración es realmente uniforme?
@BrandonEnright medir la aceleración del espacio es bastante detallado y es probable que haya cierta imprecisión, pero según tengo entendido, las mediciones sugieren que la aceleración es uniforme según las supernovas de tipo 1A. No se ha observado falta de uniformidad. Eso no quiere decir que no esté allí, pero no se ha medido ninguno.

He estado trabajando en una teoría similar durante años, desde que el proyecto de supernova tipo 1a mostró la aceleración inesperada. Intenté publicar varias veces, sin éxito. Mi idea es; sí, es la gravedad la que causa la expansión porque un universo estático sería isotrópico y homogéneo pero un universo dinámico es yotrópico pero no homogéneo. Es la distribución no homogénea de la materia (a lo largo de la línea de visión del observador) lo que impulsa la expansión.

Si es así, no habría necesidad de energía oscura. La lambda de Einstein sería realmente cero (¡puede haber tenido razón la primera vez!).

Como se indicó anteriormente, esto requeriría otra explicación para CMB ya que una expansión gravitacional no tiene un gran impacto. Si el universo se está acelerando, todas las partículas cargadas libres irradiarán. Por lo tanto: radiación de fondo isotrópica. Necesito demostrar que tiene un espectro de cuerpo negro de 2,7°. Eso es todo lo que tengo por el momento sobre un mecanismo CMB alternativo.