Divulgación Velocidad de recesión entre galaxias

[MARCO GLIESE]

Oí lo siguiente: las galaxias están siendo aceleradas en su distanciamiento debido supuestamente a la generación de nuevo espacio por efecto de la energía del vacío y podría llegar el momento que su velocidad de distanciamiento supere a la de la luz y esto entraría en conflicto con la teoría de la relatividad. ¿No podría ocurrir que la velocidad máxima (c) pueda admitir una excepción cuando ésta no es producida por una fuerza sino por la alteración de la geometría del espacio? ¿Además, la fórmula de composición de velocidades puede valer en un caso así?

[Alriga]

Oí lo siguiente: las galaxias están siendo aceleradas en su distanciamiento debido supuestamente a la generación de nuevo espacio por efecto de la energía del vacío y podría llegar el momento que su velocidad de distanciamiento supere a la de la luz …

Las galaxias se separan a una velocidad aparente mayor cuanto más lejos están. Si están lo suficientemente lejos una de otra, en concreto si la separación entre ambas es superior a 14435 millones de años luz, se separan a una velocidad aparente superior a la velocidad de la luz.

Y eso se sabe que es así desde Friedman y Lemaître en la década de los 1920s del siglo pasado, sin necesidad de que la expansión sea acelerada, que es algo que se descubrió en 1998.

La galaxia más lejana observada hasta ahora (descubierta por el telescopio espacial Hubble en 2016) es GN-z11 que como está a 32149 millones de años luz de nosotros se aleja a una velocidad aparente de nosotros de 2.23 veces la velocidad de la luz.

… podría llegar el momento que su velocidad de distanciamiento supere a la de la luz y esto entraría en conflicto con la teoría de la relatividad...

Que el límite de velocidad es la velocidad de la luz en el vacío, es correcto locamente allí donde es aplicable la Relatividad Especial (RE). Para estudiar la recesión entre galaxias lejanas es necesario aplicar la Relatividad General (RG) y lo que se observa es que hay un “crecimiento del espacio” entre galaxias que a enormes distancias cosmológicas implica una recesión aparente que supera a la velocidad de la luz. No hay contradicción, simplemente diferente ámbito de aplicabilidad de RE y de RG.

El “crecimiento del espacio” es una consecuencia geométrica de la Relatividad General, por lo tanto, lo que sucede realmente es lo que más o menos has intuido tú con acierto:

… ¿No podría ocurrir que la velocidad máxima (c) pueda admitir una excepción cuando ésta no es producida por una fuerza sino por la alteración de la geometría del espacio? …

Finalmente:

… ¿Además, la fórmula de composición de velocidades puede valer en un caso así?

La expresión:

$u = \dfrac {v_1 + v_2}{1 + \dfrac{v_1\cdot v_2}{c^2}}$

Se demuestra cierta localmente, en donde es aplicable la Relatividad Especial, no a distancias cosmológicas que precisan aplicar la Relatividad General.

Sobre el tema raíz de tu consulta, repasa este hilo: ¿El universo se expande a una velocidad mayor que la de la luz?

Las matemáticas de la expansión acelerada del universo y una introducción a ella los encontrarás en El inicio de la expansión acelerada del Universo: la aceleración del factor de escala

Y un poco de historia en:

Misión imposible

La carta de Fridman

El descubrimiento de la expansión del universo

Saludos.

[MARCO GLIESE]

Muchas gracias Alriga. Un saludo.