En el espacio local la pregunta es vacía y absurda. La relatividad especial prohíbe viajar a la velocidad de la luz. Pero para las galaxias del espacio profundo, más allá del desplazamiento al rojo z = 1.4, el escenario no solo es posible sino rutinario. Los objetos más rápidos que la luz son comunes en el cielo nocturno: hay imágenes del Hubble de literalmente millones de ellos.
Según la ley de Hubble, las galaxias remotas retroceden en v = Hd, donde d es la distancia ynH = 21,000 km / seg por billón de años luz. Las galaxias más allá de la distancia del Hubble D = c / H retroceden más rápido que la velocidad de la luz (c).
No solo eso, sino que SIEMPRE habrán viajado más rápido que la luz, lejos de nosotros.
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Entonces, ¿cómo llega su luz aquí?
La ley de Hubble para la luz es que la velocidad de aproximación para la luz de una galaxia en retroceso (en relación con nosotros) es
c ‘= c – Hd’, donde d ‘es la distancia de la luz misma. Entonces, mientras que la luz de una estrella cercana se aproxima a casi la “velocidad de la luz”, la luz de una galaxia del espacio profundo es claramente más lenta, acercándose a una velocidad solo asintomática a c.
Más allá de la distancia del Hubble, la velocidad de aproximación es menor que cero. Una galaxia retrocede en v = Hd, mientras que su luz retrocede, más lentamente, en c ‘= Hd’ – c.
Entonces, sí, es negro. En este momento, ningún fotón de la galaxia se está acercando a nosotros.
Pero el universo es dinámico. El parámetro de Hubble, ahora 21,000, era en el momento en que la luz dejó las primeras galaxias (hace más de 9,8 mil millones de años, si las vemos ahora) mayor de 52,000 km / seg por mil millones de años luz, pero cayendo. Con el tiempo, a medida que H, y de hecho H veces d ‘(la distancia de la luz) disminuyó, la luz galáctica retrocedió más lentamente, con el resultado de que Hd’ finalmente cayó al valor c. La luz ya no retrocede. Su velocidad hacia nosotros, momentáneamente 0, es positiva y crece a medida que el parámetro Hubble cae de 52,000 a su valor actual, 21,000. La velocidad de aproximación de la luz,
c ‘= c – Hd’, aumenta asintomáticamente a c cuando d ‘se acerca a cero.
Un cálculo: a partir de los últimos datos (satélite de Planck), se produjo el punto de cambio de la recesión a la aproximación, para todo lo que vemos AHORA, aproximadamente en el punto de cumpleaños de cuatro mil millones de años para el universo (hace 9.8 mil millones de años), a una distancia de 5.77 mil millones de años luz fuera.
Tenga en cuenta esta curiosidad crítica: la luz de los objetos más cercanos a nosotros viaja más lejos y tarda más en llegar a nosotros. El ejemplo extremo; la radiación cósmica de fondo de microondas que vemos ahora se emitió (hace 13.800 millones de años) a solo 42 millones de años luz de distancia. Pasó cuatro mil millones de años viajando lejos de nosotros, luego cambió de dirección a 5.77 mil millones de años luz, tomando 9.8 mil millones de años para revertir el mismo camino tantos mil millones de años después.