Tengo esta pregunta ingenua. Sabemos que la expansión del universo "se lleva" o "lleva" consigo las galaxias, separándolas, pero esto no se aplica a los fotones. Mi conjetura es que tiene que ver con el hecho de que los fotones no tienen masa (es decir, siempre se mueven con c), pero no estoy seguro y me gustaría una explicación o comprensión más física.
La expansión no es una fuerza misteriosa que "transporta" las galaxias. Existe una idea errónea muy común de que lo es, pero no es cierto. La expansión es solo el movimiento de recesión de las galaxias y otra materia.
La luz sí participa en la expansión. Aunque se mueve a una velocidad constante (y, por lo tanto, no puede moverse con las galaxias como observaste correctamente), aún se adelgaza con el tiempo. Esto es contrario a la intuición, pero sucede incluso en un modelo cosmológico relativista especial (el modelo de Milne, que es un caso especial de la cosmología FLRW). Si piensas en el Big Bang como una explosión de bombillas, las bombillas que ves de una era particular en la historia del universo tienen velocidades relativas cada vez más altas a medida que pasa el tiempo (dado que la luz de las bombillas más cercanas y más lentas ya ha alcanzado y pasado), y por lo tanto están más desplazados hacia el rojo y, por lo tanto, emiten fotones a una tasa más baja (ya que el desplazamiento hacia el rojo afecta la tasa percibida de cada proceso). Entonces, los fotones reliquia de una era particular de la historia del universo se desplazan más hacia el rojo y se vuelven menos densos a medida que pasa el tiempo.
PM 2 Anillo
xkudsraw