Universo en expansión y la velocidad peculiar

La ley de Hubble se aplica a la expansión del espacio mismo, es decir, si dos objetos estacionarios entre sí que no tuvieran fuerza entre ellos se dejaran solos, la distancia entre ellos aumentaría con el tiempo porque el espacio mismo se está expandiendo . Esto es lo que aborda la ley de Hubble.

En el caso de las galaxias de la Vía Láctea y Andrómeda (y de todas las galaxias) existe una fuerza entre ellas: la gravedad. La fuerza gravitatoria entre las galaxias de la Vía Láctea y Andrómeda ha producido una aceleración que hace que las dos galaxias se acerquen más rápido de lo que se expande el espacio entre ellas según lo calculado por la ley de Hubble. Sin embargo, la gran mayoría de las galaxias se encuentran lo suficientemente lejos de la Vía Láctea como para que la fuerza gravitatoria entre nosotros y ellas sea pequeña en comparación con la expansión de Hubble y la ley de Hubble domina.

En resumen, la ley de Hubble se aplica en todo el universo, pero los sistemas localizados pueden tener suficiente atracción gravitatoria entre ellos como para que dominen los efectos gravitatorios.

La ley de Hubble se aplica a las galaxias que están localmente en reposo en sus regiones del Universo. Cualquier galaxia que esté localmente en movimiento agregará o restará algo a/de su corrimiento al rojo debido a este movimiento. Esto se ve como una dispersión alrededor de la relación lineal, por ejemplo, en este gráfico de la ley de Hubble:

Al observar el gráfico, se puede ver que, por ejemplo, en el cúmulo de Virgo, hay una dispersión bastante grande alrededor de la línea; esto se debe a que están fuertemente ligados gravitacionalmente y tienen altas velocidades peculiares. De hecho, podemos ver que algunas de las galaxias de Virgo tienen velocidades peculiares hacia nosotros mucho más altas que las de Andrómeda, pero Virgo está tan lejos de nosotros que su región del espacio en general se está alejando de nosotros.

Andrómeda, por otro lado, tiene una velocidad peculiar relativamente baja, pero está tan cerca de nosotros que la expansión cosmológica en la ley de Hubble es casi completamente insignificante. Por lo tanto, está desplazado hacia el azul.