¿Es el efecto Doppler el causante del corrimiento al rojo de las galaxias? ¿median lo mismo un metro y un segundo hace mil millones de años?

[Richard R Richard]

[Alriga]

Saco las siguientes conclusiones.
1) Un objeto cercano al agujero negro de la galaxia (Cygnus X1) pero fuera de su horizonte de sucesos.
La luz que sale desde cerca del agujero negro nos llega a la tierra corrida al rojo (redshift gravitacional), en sentido contrario, la luz terrestre llegaría corrida al azul a dicho objeto (blueshift gravitacional). A su vez, un observador terrestre observara que el tiempo de este objeto transcurre más despacio en dicho objeto, un observador en las proximidades del agujero negro sentirá que es el reloj terrestre el que se acelera. En este caso supongo que debería aplicarse la métrica de Schwarzschild.

Correcto, si has seguido el hilo El interferómetro óptico GRAVITY del Very Large Telescope, a punto para iniciar el estudio del agujero negro del centro de la Vía Láctea habrás visto que en abril-mayo de 2018 han observado desde Chile el periastro de la estrella SO2 que orbita en torno Sagitario A* el agujero negro del centro de la Vía Láctea, detectando en la luz de esa estrella el corrimiento al rojo gravitacional provocado por SgrA*

Los detalles con enlace al paper científico de ESO los explicamos en Primer test con éxito de la Relatividad General de Einstein cerca de un agujero negro supermasivo en donde además hay un vídeo que lo explica, (los detalles del redshift están a partir de 4:50 / 7:32)

Además del Very Large Telescope de Chile, el periastro de S2 también fue estudiado por el telescopio Keck de Hawaii, detectando también el corrimiento al rojo gravitacional descrito por la Métrica de Schwarzschild, lo explicamos en el post #12 de ese mismo hilo

2) El sistema solar y el sistema de próxima Centauri, ambos con el mismo potencial gravitatorio.
En el sistema formado por nuestro sistema solar y próxima Centauri el corrimiento al rojo o al azul dependerá del movimiento relativo de ambos y vendrá determinado por el efecto Doppler relativista, en este caso a diferencia del anterior ambos observadores observarán lo mismo respecto al corrimiento de la luz y al tiempo del observador distante. En este caso se aplicaría la relatividad especial.

Correcto, incluso para galaxias del mismo grupo ligadas entre ellas gravitacionalmente: por ejemplo, la luz de la galaxia M31 de Andrómeda a 2.5 Mal de nosotros presenta corrimiento al azul (z = -0.001001) porque se acerca a nosotros.

A estas velocidades (keplerianas) de las galaxias que son causadas por la gravedad dentro del mismo cúmulo de galaxias, se les llama en Cosmología velocidades peculiares.

3) Un quasar lejano.
En lo referente a la luz procedente del quasar lejano, nosotros observaremos un corrimiento hacia el rojo motivado por la expansión del universo: métrica FLRW.
¿Es esto correcto? …

Correcto. A distancias cosmológicas las velocidades peculiares de las galaxias son despreciables frente a la velocidad aparente de recesión, (conocida también como “flujo de Hubble”). Y decimos “aparente” porque no es una velocidad peculiar, la recesión está causada por la expansión del universo, perfectamente predicha por la Relatividad General aplicada a un medio homogéneo e isótropo, (métrica FLRW)

Saludos.

[inakigarber]

Muchas gracias por vuestras respuestas.

Me alegra mucho el haber entendido esta cuestión, aunque me entristece el no saber las matemáticas suficientes como para entender y desarrollas las ecuaciones de las métricas de Schwartzschild y FLRW, tal vez nunca llegue a saber como se desarrollan, aunque seguiré intentándolo. Bueno, al menos me queda muy claro hasta que punto es aplicable la relatividad especial en cosmología y a partir de que puntos no.

Saludos y gracias.

[Jaime Rudas]

Un objeto cercano al agujero negro de la galaxia (Cygnus X-1) [...]

Solo quisiera añadir que, si te refieres al agujero negro supermasivo del centro de nuestra galaxia, este no es Cygnus X-1, sino Sagitario A*, como bien lo anota Alriga.

[inakigarber]

Solo quisiera añadir que, si te refieres al agujero negro supermasivo del centro de nuestra galaxia, este no es Cygnus X-1, sino Sagitario A*, como bien lo anota Alriga.

Tienes razón, la memoria me pasó una mala pasada. Sabía que Cygnus X-1 era un agujero negro, equivocadamente pensé que era "nuestro" agujero negro.