Si el universo se expande más rápido que la velocidad de la luz, ¿significa eso que las estrellas pueden interceptar/alcanzar los fotones de luz que han emitido previamente?

Si partes del universo están acelerando más rápido que la velocidad de la luz, ¿significa eso que las estrellas pueden alcanzar y superar los fotones de luz que han emitido previamente viajando en la misma dirección en la que se están expandiendo? ¿O es que el espacio entre las estrellas se está estirando en el sentido de que la luz/fotones que emiten quedan atrapados en ese espacio cada vez más extenso y nunca pueden escapar o ser alcanzados por su propia estrella? Además, si una estrella puede interceptar con sus propios fotones, ¿qué ocurre cuando choca con ellos?

Respuestas (2)

No, eso no sucedería. La expansión del espacio se acumula con la distancia. La expansión para superar la velocidad de la luz tiene que acumularse en una distancia muy grande. Además, no hay una sola dirección de expansión del espacio. Se está expandiendo en todas las direcciones y así es como se acumula a lo largo de la distancia.

Si la luz se mueve en la misma dirección en la vecindad de una estrella, pasará por la estrella porque la expansión no es solo en esa dirección. Y la tasa de expansión sería lenta entre la luz y la estrella cercana. De la misma manera, no tiene sentido tomar el control ya que el espacio también se está expandiendo en dirección inversa.

Para entenderlo, considere un gran globo inflado en el que se arrastra una hormiga. El globo siendo universo y la hormiga siendo luz. Si considera dos puntos distantes en el globo, la distancia entre ellos puede aumentar a un ritmo más rápido que la velocidad de la hormiga en el globo. Pero cualquier punto (estrella) en el globo no puede alcanzar a la hormiga y mucho menos superarla en cualquier dirección en que se mueva la hormiga.

En escalas mucho más pequeñas que la longitud del Hubble ( C / H 0 ) ≈ 4 GRAMO pag C uno puede usar la aproximación newtoniana para la expansión y definir la velocidad de expansión como v = H 0 d , dónde H 0 es la constante de Hubble, d es la distancia y C es la velocidad de la luz. De estas fórmulas se deduce que cuando se puede utilizar esta aproximación, v ≪ C . Para distancias más grandes, se necesita la relatividad general para modelar la expansión y la velocidad relativa no está bien definida para dos puntos de espacio-tiempo separados en la relatividad general. Entonces no tiene sentido decir "el universo se está expandiendo más rápido que la velocidad de la luz". Por lo tanto, nada puede superar a la luz, incluso en un Universo en expansión.

Sin embargo, debe señalarse que puede definir la velocidad aparente debido a la expansión, a saber v = H Δ s , dónde H es el parámetro de Hubble y Δ s es la distancia que los separa.
Gracias por tus comentarios. Todavía no entiendo la situación. Según tengo entendido, las estrellas se están alejando unas de otras a un ritmo acelerado (con la expansión del universo). Las estrellas emiten luz en todas las direcciones a su alrededor. ¿Qué sucede con la luz que se emite en la misma dirección en la que terminan expandiéndose? ¿Hay alguna forma básica en la que pueda entender qué le sucede a esa luz emitida por una estrella cuando se expande a lo largo del mismo camino que ha seguido esa luz?
La distancia que viaja la luz desde la estrella será diferente de lo que sería en un universo que no se expande, pero la estrella no podrá alcanzar a la luz.
@jld mira mi versión editada.
Si el universo se expande más rápido que la velocidad de la luz, ¿significa eso que las estrellas pueden interceptar/alcanzar los fotones de luz que han emitido previamente?
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