¿Los objetos distantes que vemos en el universo están más cerca unos de otros de lo que apreciamos?

Si ve dos objetos al mismo tiempo (es decir, una distancia similar), está viendo su verdadera separación en ese momento, no necesita corrección.

Tal vez se pregunte cómo pueden estar tan lejos los objetos tan antiguos. Bueno, esa es una buena pregunta y nuestra mejor respuesta hoy es la inflación. Se supone que la inflación participó justo después del Big Bang. Pero no solo eso: de hecho, la inflación no es estrictamente necesaria para explicar esto. ¿Por qué? porque el Universo solo se volvió “observable” cuando alcanzó cierto tamaño, sin importar cuánto tiempo tardó en ser ese tamaño, y antes de eso era tan denso que la luz no era libre de propagarse. ¡Incluso con la inflación, se estima que esto tomó alrededor de 300,000 años! Y hay más.

Como dijiste, observamos galaxias (los objetos más pequeños son demasiado débiles para ser vistos desde esa distancia). Se estima que las galaxias comenzaron a formarse mil millones de años después del Big Bang (nuevamente, incluida la inflación).

Básicamente, incluso cuando vemos las galaxias más lejanas, una gran parte de la expansión del Universo ya estaba hecha. Puede que ahora estén más separados de lo que vemos.

Puedo ver cómo piensas eso, pero no, las galaxias distantes no se “estiran” por el cielo; ¡acabamos de ver más galaxias!

La expansión del Universo lleva a una serie de sutilezas que voy a ignorar por ahora, porque no son importantes para obtener la idea general correcta.

Imagina que estás parado en un bosque, y este bosque tiene árboles que están más o menos espaciados de manera uniforme (en promedio). Escoges un árbol cerca de ti y lo comparas con su vecino más cercano. El ángulo entre ellos probablemente será significativo; 20 ° sería razonable, aunque obviamente depende de los detalles. Pero, ¿qué pasa con los árboles más lejos? Si intenta mirar muy lejos, los árboles más cercanos pueden bloquear su visión (no es una analogía perfecta), pero piense en los más lejanos que pueda ver. El ángulo entre ellos será mucho más pequeño . Las cosas que son del mismo tamaño (incluidas las “cosas” intangibles, como las distancias de separación) pero más lejos “parecen más pequeñas” que las mismas cosas de cerca, específicamente porque el ángulo entre los dos lados es más pequeño.

Otra forma de pensarlo: parece que estás analizando las cosas como si hubiera (aproximadamente) el mismo número de galaxias distantes que las galaxias cercanas , por lo que aún tendrían que extenderse por el cielo en los mismos ángulos. ¡Pero no es así! Incluso sin las galaxias más cercanas en el pasado, habría galaxias más distantes que las cercanas, porque el volumen es simplemente mayor .

Por “el número de galaxias a cierta distancia”, lo que quiero decir es, tomar esa distancia, construir un rango razonable alrededor de esa distancia (por ejemplo, si fueran 100 millones de años luz, podría permitir un rango de 90 a 110 millones años luz), y cuente las galaxias que caen en ese rango.

Ahora, ¿cuánto volumen de espacio incluye eso ? Bueno, si la distancia de nosotros es [matemática] r [/ matemática] (100 millones de años luz aquí), y el “ancho” del rango es [matemática] w [/ matemática] (20 millones de años luz aquí), entonces el volumen
es aproximadamente

[matemática] V \ aprox. 4 \ pi r ^ 2 w [/ matemática].

Tenga en cuenta que, incluso si mantiene el “ancho” igual (en lugar de mantener un cierto porcentaje de la distancia), aún aumenta con el cuadrado de la distancia. Entonces, bajo la aproximación de decir que las galaxias estaban espaciadas de la misma manera que ahora, si miras 10 veces más lejos, habrá 100 veces más galaxias (siempre y cuando no mires tan atrás las galaxias aún no se han formado).

Además, independientemente, hay una amplia gama de efectos que afectan la forma en que percibimos los objetos distantes, que los astrónomos deben modelar con precisión para obtener mediciones confiables. Esto no sería diferente.

Con suerte, eso resuelve tu confusión.