Galaxias moviéndose a la velocidad de la luz

Solo se necesita tiempo para que no todo suceda al mismo tiempo.
- Albert Einstein

Conocemos el número de galaxias en nuestro Universo en expansión (al menos 100 mil millones), pero una pregunta no menos interesante es qué velocidades pueden moverse. De hecho, dado que el Universo se está expandiendo, cuanto más lejos esté la galaxia de nosotros, mayor será su velocidad de escape.



Además, como la expansión también se acelera, las galaxias vuelan cada vez más rápido con el tiempo. Por lo tanto, no es sorprendente que la luz de las galaxias que escapan se desplace a la parte roja del espectro.



Y no hay nada extraño al respecto. Si un objeto se mueve en su dirección y emite luz, su onda se contrae y la luz parece más azul. Si el objeto se aleja de usted, la longitud de onda aumenta y la luz aparece más roja. Y cuanto más rápido se mueve la fuente de luz, más fuerte es el cambio de longitud de onda.



Pero piénselo: si un objeto se mueve cada vez más rápido, ¿no veremos en algún momento objetos que se acerquen a la velocidad de la luz?



Como sabes, cuando te acercas a la velocidad de la luz, suceden muchas cosas: y aquí están los dos fenómenos más contraintuitivos relacionados con la teoría especial de la relatividad.





Si está en reposo y el objeto se mueve con respecto a usted a una velocidad significativa en comparación con la luz, notará dos efectos muy extraños: su longitud disminuirá en la dirección de su movimiento y el tiempo se ralentizará. Y, por supuesto, inmediatamente te interesará la pregunta: ¿se observan estos efectos en galaxias distantes?



Es imposible medir la reducción de longitud, ya que solo podemos medir longitudes en la dirección perpendicular a la línea de visión, y la expansión se produce paralela a ella. ¿Qué pasa con la dilatación del tiempo? ¿Está ahí o no? Pensemos en lo que podemos esperar con base en las predicciones de la teoría.



La galaxia en estudio no se mueve con velocidades relativistas en relación con los objetos ubicados en su espacio-tiempo local. Hay una expansión del espacio entre nosotros y la galaxia distante. Es esta expansión la que aumenta las longitudes de onda de los fotones, lo que hace que la luz se vea más roja.



Pero cuando se emitió la luz, el tiempo de pico a pico de cada onda fue mucho más corto que el tiempo que puede observar cuando estos picos lo alcanzan. Entonces, aunque la galaxia observada no se mueve físicamente a velocidades relativistas, debería ver una dilatación del tiempo. Entonces, ¿puedes hacer esto? ¿Qué vas a buscar?



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– -, se pueden ver a grandes distancias. Pero nos gustaría una clase de objetos muy bien estudiada con propiedades que no cambien en el tiempo que se puedan observar con un fuerte desplazamiento al rojo. Si podemos medir su dilatación del tiempo, ¡esta será la prueba final de la teoría!



Escriba Ia supernova ! Estos objetos tienen una línea de tiempo muy bien estudiada, según la cual se vuelven más brillantes, se desvanecen y desaparecen.



Entonces, si encontramos una supernova distante con un fuerte desplazamiento al rojo, su curva de luz debería alargarse a lo largo de la escala de tiempo. ¿Qué está pasando en la realidad? ¿Hay tales supernovas?



Si quieres, créelo o no, ¡pero había muchos! La primera, una supernova, que se aleja de nosotros a una velocidad de casi el 50% de la velocidad de la luz, apareció en 1996! Luego, uno más , y otro, y hoy tenemos toda una multitud de ellos , ¡y definitivamente vemos una dilatación del tiempo en estas galaxias distantes!



La línea roja es la predicción sin desaceleración, la azul, con desaceleración. ¡Entonces esto realmente está sucediendo!

Lo sorprendente es que si hay un observador en una galaxia así con un telescopio muy poderoso capaz de vernos, ¡ya pareceremos lentos para él, mientras que se moverán a una velocidad normal para ellos!



Entonces, al observar objetos muy distantes, no solo los ves en el pasado, remotos por miles de millones de años, ¡los ves en cámara lenta! ¡Y mientras piensa en esto, sepa que alguien en los miles de millones de años luz de nosotros puede ver cómo lo piensa mucho más tiempo!