Universo en expansión

Pregunta rápida sobre la que solo esperaba obtener alguna aclaración. Las teorías actuales afirman que el universo se está expandiendo; con esos planetas más lejanos alejándose de nosotros a un ritmo más rápido.

¿Es realmente que el universo se está expandiendo o podría ser el resultado de que seamos "jalados" hacia el agujero negro en el centro de nuestro universo mientras somos azotados en un vórtice?

Debido al momento angular, no es una caída libre directa hacia el agujero negro, sino que orbita alrededor de él. Explicaría la razón por la cual los únicos planetas que aparentemente no se alejan de nosotros están en nuestra vecindad directa. Estoy seguro de que hay alguna falla en esta lógica, y espero que aquellos con más conocimientos que yo puedan aclarar.

Respuestas (2)

En primer lugar, el Universo no se está expandiendo según las "teorías actuales". Es un hecho observacional.

Segundo, no hay centro del Universo. Se creó el espacio y comenzó a expandirse. Esta expansión aleja todo el uno del otro. Las galaxias yacen aproximadamente inmóviles en el espacio, pero el espacio se está expandiendo. Esto significa que no importa dónde te encuentres en el espacio, verás que todas las demás cosas se alejan de ti.

Una analogía de uso frecuente es un globo con hormigas en la superficie. El mundo de las hormigas es la superficie del globo. En esta analogía 2D de un Universo 3D, no hay arriba ni abajo, solo izquierda, derecha, adelante y atrás. Cuando infles el globo, todas las hormigas verán que todas las demás hormigas se alejan, aunque ninguna se esté moviendo realmente por la superficie.

De manera similar, vemos que todas las galaxias se alejan de nosotros, sin importar si miramos al norte o al sur. Si su escenario fuera cierto, nos moveríamos en cierta dirección. Si este movimiento fuera a pequeña escala (el agujero negro estuviera cerca), entonces si las galaxias del hemisferio norte, por ejemplo, se alejaran, las galaxias del hemisferio sur se estarían acercando. Si ocurriera en escalas mucho mayores y todas las galaxias se movieran en la misma dirección, no veríamos ningún movimiento aparente de las otras galaxias.

Por lo tanto, su escenario, aunque en principio no es físicamente imposible , es inconsistente con las observaciones.

Si bien estoy de acuerdo con esto, ¿no parecerían alejarse de nosotros las galaxias de cualquier lugar del cielo si no solo estuviéramos girando alrededor de nuestro centro sino también hacia él? Los únicos cuerpos de materia que no parecerían estar retirándose de nosotros serían aquellos dentro de nuestra propia galaxia, ya que estarían atrapados en el mismo sistema. No estoy tratando de ser difícil, más bien haciendo de abogado del diablo sobre por qué esta idea no es posible. Cuando especifico "Centro" me refiero al agujero negro en el centro de cada galaxia, no me refiero a que nuestro universo tiene un "centro".
@Mmaibl: No estoy seguro de entender. ¿Quieres decir si somos atraídos hacia el BH de MW, pero las galaxias mismas todavía se están alejando unas de otras? ¿Para que nos movamos radialmente a través del MW? Si lo hiciéramos, seríamos capaces de observar un desplazamiento hacia el azul de la materia en el centro (de hecho, nos movemos hacia el interior a unos 10 km/s, pero esto se debe a que nuestra órbita no es completamente circular).
Galaxy A y B son completamente idénticos. Al observador en la Galaxia A (a quien se dibuja alrededor y hacia el centro de la galaxia); Galaxy B se desplazaría hacia el rojo ya que TAMBIÉN se dibuja alrededor y hacia su centro. Para el observador en Galaxy A, parece como si se estuviera alejando del observador. Sin embargo, su punto en el espacio no ha cambiado realmente, solo la galaxia misma se ha contraído (durante un período de tiempo enorme). Esta contracción da la impresión de que se aleja de nosotros.
@Mmaibl: Está bien, ya veo. Si entiendo correctamente, quiere decir que las galaxias mismas se están contrayendo porque sus estrellas están siendo "absorbidas" por el BH. Pero si esto fuera cierto, entonces 1) las estrellas de otra galaxia en "el frente" vistas desde nosotros se desplazarían hacia el rojo, mientras que las estrellas "en el otro lado de su BH" se desplazarían hacia el azul, y 2) todas las galaxias exhibirían más o menos el mismo desplazamiento rojo/azul, mientras que en realidad, el desplazamiento hacia el rojo de una galaxia es mayor cuanto más lejos está de nosotros.
Además, olvídate de los planetas. Los planetas orbitan muy bien las estrellas, y las estrellas orbitan muy bien el centro de su galaxia. Sólo las galaxias se alejan unas de otras. Una estrella en una galaxia dada "siente" la gravedad de todo lo que está dentro de su órbita; tanto las otras estrellas, la BH central (que es despreciable para las estrellas de la periferia), el gas y, en particular, la materia oscura.

En primer lugar, NO hay centro en el universo.

Sé que no es una buena analogía, pero piensa en el universo como la superficie de un globo. Olvídese del interior, solo estamos viendo 2 dimensiones, mientras que el universo real tiene 3 de ellas. Pon algunos puntos de tinta en el globo, que representan galaxias (nota: NO planetas).

Ahora infla ese globo. Verá que cada punto se aleja de los demás puntos, pero no hay un centro para la expansión. Cuanto más separados estén los 2 puntos, más rápido se alejarán el uno del otro. Lo mismo sucede en el universo, pero en 3 dimensiones, no en 4. Ninguna galaxia puede afirmar ser el centro, cada una se aleja de las demás. Las velocidades de separación están determinadas por la distancia entre ellas, tal y como establece la ley de Hubble:

v = H 0 D
dónde H 0 es la constante de Hubble. Mediciones recientes lo fijan en aproximadamente 68 k metro / s por megaparsec, o aproximadamente 224 k metro / s por millón de años luz de distancia. Por lo tanto, realmente solo se vuelve importante cuando hablamos de distancias de decenas de millones de años luz o más.

No verás la expansión dentro de una galaxia, o incluso dentro de un cúmulo de galaxias, ya que la gravedad interna es más fuerte que la fuerza de expansión. Y ciertamente no lo verás dentro de un sistema planetario.

Por supuesto, si la energía negra se mantiene, en un futuro realmente distante (billones de años) incluso los planetas pueden ser destrozados. ¡Pero no debemos preocuparnos todavía!

Muchas gracias por su respuesta. Esa es una gran analogía que representa la teoría actual sobre la expansión del espacio. Mi pregunta es, ¿es la única solución que encaja? No tengo conocimiento de qué tan rápido estamos dando vueltas alrededor del agujero negro en nuestro centro, pero solo alrededor del sol vamos alrededor de 66,500 mph (creo). A medida que las galaxias más alejadas tardan más en llegar a nosotros, la luz se desplazaría más hacia el rojo (¿no es así?) Si todos los planetas están "cayendo hacia adentro" hacia el centro, ¿no parecería que otras galaxias se están alejando de nosotros?
No hay un agujero negro en el centro, y NO hay centro. El corrimiento al rojo es causado por la velocidad de las galaxias al alejarse de nosotros. Se llama efecto Doppler, y también lo puedes notar en el sonido que hace un auto cuando te adelanta: el sonido es más alto cuando se acerca que cuando se aleja.
Estaba diciendo el agujero negro en el centro de cada galaxia. ¿Estás diciendo que el punto central de una galaxia no está dirigido por un agujero negro?
Sí, la mayoría de las galaxias tienen un agujero negro en el centro. Pero, no estamos "cayendo en él", ni los planetas "cayendo hacia adentro". Todas las estrellas de la galaxia giran alrededor del agujero negro central, al igual que los planetas giran alrededor del sol. Tenga en cuenta que hay muchos otros agujeros negros (mucho más pequeños) dentro de nuestra galaxia, que también están dando vueltas alrededor del agujero negro masivo en el centro. Su masa es de unos 4 millones de soles, que es diminuta en comparación con la masa total de la galaxia (más de 100 mil millones de soles).
86 k metro s − 1 → 68 k metro s − 1
Supongo que solo soy yo siendo tonto, y por eso me disculpo. Trataré de explicar cómo lo veo y tal vez puedas decirme dónde me estoy equivocando. Supongamos una tina de agua con un desagüe en el centro. Giro el agua con el desagüe como punto central y luego libero el desagüe. El vórtice se verá agravado y amplificado por el vacío en el medio. El agua será atraída hacia el centro, pero debido a su impulso, dará vueltas y vueltas alrededor del vórtice. A medida que se acerca al desagüe, la velocidad con la que circula el desagüe (vacío) aumentaría. ¿No es esto lo que sucede a escala planetaria?
Si no hay una fuerza que tire de los planetas hacia el centro de su galaxia, ¿por qué las galaxias en las afueras del vórtice simplemente no son expulsadas al espacio? ¿Qué está impulsando la rotación? Si no hay una fuerza de "tracción", entonces las galaxias que podemos ver que tienen millones y millones de años, ¿no habrían simplemente expulsado todos sus planetas hace eones y dejado solo un agujero negro en el centro? Los agujeros negros tienen efectos notables en la materia que los rodea y que podemos rastrear; atraen la materia. Parece lógico suponer que eso está sucediendo en nuestra galaxia, pero está compensado con el momento angular.
Perdón por los comentarios rápidos, pero solo tengo una cantidad determinada de caracteres para trabajar por respuesta. Un vórtice giratorio con una fuente de rotación continua en el centro, especialmente uno que gira rápidamente, intentará expulsarse hacia afuera. Creo (al menos lógicamente) que el agujero negro en el centro está compensando esto al atraerlos hacia el centro. Entonces, el agujero negro es tanto la fuerza de "empuje" como la de "tracción" a la vez. "Empujar" debido a su energía de rotación y "jalar" debido a las propiedades de un agujero negro.
Deberías olvidarte de las comparaciones con vórtices y agua cayendo por un agujero. A diferencia de una tina de agua, en el espacio no hay fricción. Los planetas y las estrellas quieren ir en línea recta, pero la fuerza gravitacional del objeto central los aleja de esa línea recta, por lo que se mueven en una órbita elíptica alrededor del centro. La tierra no gira hacia el sol, y tampoco el sol gira hacia el agujero negro en el centro.
No estoy sugiriendo que lo hagan. El momento angular evitaría que el planeta o la estrella "cayeran" en el agujero negro. Sin embargo, si un planeta rebelde sin esa rotación establecida entrara en el área de un agujero negro, ¿no sería atraído gravitacionalmente hacia él? Sin el impulso compensado, ¿no entraría directamente en él?
Me doy cuenta de que el espacio no tiene fricción pero, como el agua, es atraído hacia el vacío en el medio. Ya sea un drenaje o un cuerpo masivo compactado a tal punto que afecta gravitacionalmente todo lo que lo rodea.
El "área" gravitatoria de un agujero negro, y la de todos los demás cuerpos masivos del universo, se extiende hasta el infinito. Siempre estamos en el "área" del agujero negro de nuestra galaxia, así como en la de cualquier otro agujero trasero del universo. Si no hubiera rotación, los planetas caerían en el sol y la galaxia entera colapsaría en el agujero negro. Sin embargo, HAY rotación. Si una estrella no tuviera suficiente momento angular para permanecer en su órbita, entonces se acercaría al centro, aceleraría y obtendría más momento de esa manera, hasta que alcanzara una órbita estable nuevamente.
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