Esta pregunta exhibe uno de los malentendidos más comunes sobre la naturaleza del universo en expansión: que es un volumen en expansión de materia que llena una parte cada vez más grande de espacio vacío.
Así no es como funciona.
Uno de los postulados básicos del modelo cosmológico estándar es que el universo es, al menos aproximadamente, homogéneo: es decir, el mismo en todas partes.
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En otras palabras, cualquiera que sea la densidad de materia promedio en nuestro rincón del universo, es igual a mil millones de años luz de aquí, un billón de años luz de aquí, un billón de años luz de aquí. En resumen: en todas partes .
La expansión del universo significa que la distancia entre las cosas y otras cosas es, en promedio, cada vez mayor. (No se está haciendo más grande en las estructuras que dejaron de expandirse hace mucho tiempo, como el interior de la galaxia, la Vía Láctea, nuestro sistema solar, nuestro planeta o nuestros propios cuerpos). No significa que el universo se esté expandiendo en algunos preexistente, espacio vacío.
Si esto suena contradictorio porque está suponiendo que para que las distancias se hagan más grandes, debe haber espacio para que se expandan, ese no es el caso. El espacio vacío no es una cantidad conservada como, por ejemplo, el impulso de energía. Entonces, sí, uno podría argumentar que a medida que el universo se expande, eso significa que hay más espacio, pero eso tampoco es muy significativo; no mides el espacio, mides la distancia entre las cosas. Es por eso que redacté mi oración con mucho cuidado en el párrafo anterior: Expansión significa que la distancia entre las cosas y otras cosas, en promedio, es cada vez mayor. Nada más y nada menos.
Entonces, si tuviera una nave espacial de ciencia ficción que pudiera viajar a velocidades arbitrariamente altas y recorriera distancias arbitrariamente grandes en una dirección aleatoria en un corto período de tiempo, lo que encontraría allí es un universo que es muy similar en promedio como es aquí.
