¿Por qué la mayoría de las galaxias se alejan de nosotros mientras la radiación de fondo cósmica también se dirige hacia nosotros?

Es poco probable que el universo comenzó en un solo punto geométrico. Los cosmólogos y físicos de partículas con los que he hablado sobre esto han indicado que tiene más sentido que nuestro universo ya fuera vasto en el momento en que surgió. Incluso podría haber sido infinito en extensión.

Si comenzó como algo muy pequeño, todavía no comenzó en un punto geométrico, y no tenía centro.

La evidencia de que el universo observable se está expandiendo en todas partes ahora es abrumadora y se ajusta al mejor modelo cosmológico ideado hasta ahora. Eso explica por qué la mayoría de las galaxias se están alejando de nosotros, así como el hecho de que la mayoría de las galaxias se verían alejándose del marco de referencia de cualquier otra galaxia en el universo.

La radiación de fondo cósmica se formó casi 380,000 años después del llamado Big Bang cuando el universo se volvió transparente por primera vez, ya que la mayoría de los electrones se unieron a los protones para formar hidrógeno neutro. En ese momento, los fotones previamente dispersados ​​en su mayoría eran libres de viajar en “líneas rectas” (líneas mundiales de todos modos) desde todos los puntos y en todas las direcciones. Esto fue hace unos 13,81 o 13,82 mil millones de años. En cualquier punto del universo habría fotones viajando hacia él desde todas las direcciones que comenzaron hace 13.1 o 13.2 mil millones de años y ahora están llegando.

Esto tiene sentido ya que es casi seguro que el universo es mucho más grande que la parte observable del universo, y si podemos ver galaxias mientras miramos en cualquier dirección, los fotones deben poder alcanzarnos viajando desde cualquier dirección comenzando al menos tan lejos como galaxias más lejanas.

¿Por qué la mayoría de las galaxias se alejan de nosotros mientras la radiación de fondo cósmica también se dirige hacia nosotros?

Los fotones (y las distorsiones gravitacionales del espacio-tiempo) se acercan a nosotros. O, más bien, van en todas las direcciones desde donde se originaron y una fracción diminuta, diminuta, diminuta viene hacia nosotros y una fracción completamente minúscula se recoge en nuestros telescopios ópticos, de radio y microondas.

Las regiones distantes del universo que emitieron la luz y las microondas que vemos y medimos se están alejando de nosotros, y con bastante rapidez.

O más correctamente, particularmente para el CMB, el universo comenzó en todas partes que vemos, incluso donde estamos aquí en la tierra. Pero aquí, sucedió hace mucho tiempo y la transición de fase de un universo opaco a uno transparente (la fuente de los fotones CMB) sucedió hace mucho, mucho tiempo. Sin embargo, cuando miramos lejos en el universo, vemos luz emitida hace mucho, mucho tiempo que ha estado viajando a través del espacio de estiramiento durante todo ese tiempo y que finalmente nos ha alcanzado (al menos la pequeña fracción de esa luz que sucedió viajar en nuestra direccion). Eso incluye la luz de una parte ahora distante del universo que solo tenía una transición de fase cuando emitía la luz que vemos como el CMB.

En realidad, no sabemos que el Big Bang vino de un punto, solo que fue muy pequeño.

Sin embargo, las galaxias están esencialmente inmóviles, siendo arrastradas por la expansión del universo, mientras que el CBR viaja a la velocidad de la luz. El CBR está viajando en todas las direcciones, pero por supuesto solo vemos ese bit que se dirige hacia nosotros. Aun así, el CBR nos está subiendo “cuesta arriba” y ha perdido energía a medida que lo hacía, henci su temperatura muy baja.

Entonces, se podría decir que el CBR está subiendo una colina, porque puede ir a la velocidad de la luz, que las galaxias están, en su forma masiva, cayendo. Una analogía bastante sospechosa, pero parece funcionar.

La radiación de fondo cósmica se dirige en todas las direcciones, pero solo podemos ver la radiación que se dirige hacia nosotros.

El “punto” de que todo proviene está en todas partes.