¿Qué galaxia se está alejando de la Vía Láctea más rápido? ¿Qué se sabe del mecanismo detrás de su recesión?

Las galaxias siempre están en movimiento con respecto a la Vía Láctea. Mi pregunta es, ¿qué galaxia se está alejando más rápido desde nuestro punto de vista?

¿Cuál es el mecanismo teórico que causa esto?

¿Cómo afirmas que la gravedad es la causa de la expansión del universo cuando casi nada se sabe sobre la energía oscura? Ni siquiera se sabe si la energía oscura es algo real, si es el resultado de una teoría de la gravedad que aún no hemos descubierto (al igual que la relatividad general ayudó a explicar la órbita del mercurio sobre la gravedad newtoniana), o incluso si es solo el resultado de nuestro parche de el universo está situado en un vacío gigantesco improbable pero sin embargo posible que haría que se expandiera en todas las direcciones debido a la atracción gravitacional de los objetos que aún no podemos detectar.
Hay muchas incógnitas sobre la energía oscura. Sin embargo, por lo general, se incluye en las ecuaciones de campo de Einstein mediante la adición de un término llamado "la constante cosmológica". Si, de hecho, se supone que debe estar incluido en GR de esta manera particular (que no está del todo claro que se suponga que sea), entonces la interpretación es que debe tener una ecuación de estado negativa. Eso es todo lo que decía a continuación. En segundo lugar, hemos mapeado el universo a gran escala a una distancia considerable: no vivimos en el centro de un vacío (a menos que el tamaño del vacío sea el de todo el universo).

Respuestas (2)

Esta pregunta puede ser un duplicado de: ¿A qué escala se expande el universo?

El mecanismo de expansión del universo es la gravedad, manifestada a través de lo que se conoce como Energía Oscura. La energía oscura es un componente del universo que hoy en día compone el 68,3% de la densidad de energía del universo. Puede que esté confundido acerca de cómo la gravedad podría ser responsable de la expansión del universo, pero la ecuación de estado de DE,

w = pressure/density

es negativo (w_DE = -1), lo que significa que tiene propiedades antigravitatorias. Además, su densidad permanece constante a medida que cambian las coordenadas del universo, razón por la cual domina más adelante en la historia del universo (mientras que todos los demás componentes, materia (oscura o de otro tipo) y radiación/materia relativista, se diluyen con la expansión). del universo).

Para responder a su pregunta, debido a que la expansión del universo está ocurriendo en todos los puntos del espacio, parece que el "centro" de expansión está en cada punto del espacio (ver: Expansión espacial en términos sencillos ), las galaxias más alejadas (más alto corrimiento al rojo), son los que se alejan más rápido de la Vía Láctea.

¿Hay una galaxia específica que retrocede más rápido?
Cualquiera que sea el más lejano descubierto hasta ahora, ese es el que retrocede más rápido. Hasta que descubramos otro más. Entonces, la pregunta que debe hacerse es "¿cuál es la galaxia más lejana descubierta"?
@RoryAlsop sí, algo así
Bueno en ese caso: creo que es MACS0647-JD
La expansión no es el único mecanismo que hace que las galaxias se alejen de nosotros. Las galaxias tienen sus propios momentos, de lo contrario no colisionarían. Las galaxias del Grupo Local orbitan un centro de masa entre la Vía Láctea y Andrómeda (aunque sus órbitas pueden no ser radiales). Ver arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1101/1101.2821.pdf
Este impulso que describe es un movimiento relativo a la expansión del universo (el "Flujo de Hubble"), y se considera una velocidad peculiar. Sí, dicta cómo se mueven las galaxias del mismo grupo/cúmulo entre sí, sin embargo, su pregunta es acerca de las galaxias que se alejan más rápido del MW. Estas son ciertamente galaxias no locales, y la razón se debe a la expansión del universo, no a la velocidad peculiar.
@astromax Si se descuenta la expansión, ¿sería posible calcular la galaxia alejándose de la Vía Láctea más rápido solo en velocidad peculiar?
@ named2voyage Claro, si el universo no se expandiera, y los movimientos de las galaxias solo tuvieran que ver con orbitar alrededor de los centros de masa locales, entonces el corrimiento al rojo de todas las galaxias te estaría informando sobre sus velocidades peculiares. Cuando medimos los desplazamientos al rojo, estamos midiendo la velocidad tanto de la velocidad peculiar de su movimiento sobre las influencias locales como del flujo masivo del universo. Da la casualidad de que el flujo masivo supera las influencias gravitatorias locales a gran escala.

La galaxia que se está alejando más rápido de nosotros es la galaxia que actualmente tiene el récord del mayor corrimiento al rojo medido.

Esta galaxia obviamente cambia a medida que se realizan más y más descubrimientos. Esta página web que describe redshift , puede mantener un registro actualizado de esto. Enumera UDFy-38135539 , descubierto en el campo ultraprofundo del Hubble, como poseedor del récord anterior (ver más abajo), con un corrimiento al rojo confirmado espectroscópicamente de z = 8.5549 ± 0.0002 . Es decir, las líneas en el espectro aparecen en longitudes de onda que son un factor de ( 1 + z ) = 9.55 veces más largo (más rojo). Pero existe una controversia aparente sobre la supuesta detección de características espectrales en esta galaxia. (por ejemplo, Bunker et al. 2013 ).

Bramnmer et al. (2013) reportan la "detección tentativa" de una posible línea de emisión Lyman alfa en z = 12.12 para UDFj-39546284, otra galaxia de campo ultraprofundo.

De cualquier manera, parece solo cuestión de tiempo antes de que z > 9 Las galaxias están confirmadas, ya que hay muchos candidatos que hasta ahora han sido seleccionados solo en virtud de sus colores peculiares (Lyman rompe galaxias en longitudes de onda del infrarrojo cercano, incluido MACS0647-JD mencionado en comentarios a otras publicaciones). por ejemplo , Bouwens et al. (2014) .

Actualizar Oesch et al. (2016) informan sobre la espectroscopía de grisma HST de una candidata a galaxia con alto corrimiento al rojo, GN-z11, identificada en el sondeo CANDELS/GOODS. Confirman la presencia de una ruptura de Lyman que indica un corrimiento al rojo espectroscópico de 11.1. Este parece ser el poseedor del récord actual .

Las razones por las que estas galaxias se están alejando de nosotros es simplemente la expansión del universo. Las galaxias que están más lejos parecen retroceder más rápido. Las galaxias discutidas anteriormente deben ser > 13 millones de años luz de distancia según el actual modelo cosmológico de "concordancia".

Traducir un corrimiento al rojo a una velocidad de recesión requiere el conocimiento de los parámetros cosmológicos. La figura 2 de Davis & Lineweaver (2004) muestra la relación. Para nuestras mejores estimaciones actuales de parámetros cosmológicos, un corrimiento al rojo de 11 corresponde a una velocidad de recesión de 2.3c . Es decir, esta galaxia se está alejando actualmente de nosotros a 2,3 veces la velocidad de la luz.

¿A qué velocidad, en km/seg, se alejan estas galaxias con corrimientos al rojo de alrededor de 9?
@john ver nuevo último párrafo.
@john: 2.3c es aproximadamente 690 000 km/seg.