¿Por qué es un hecho aceptado que en miles de millones de años la galaxia de Andomeda y nuestra galaxia, la Vía Láctea, colisionarán cuando se dice que todo el espacio se expande en todas las direcciones como un globo inflado, y cómo sabemos que esto es cierto?

¿Por qué es un hecho aceptado que en miles de millones de años la galaxia de Andomeda y nuestra galaxia, la Vía Láctea, colisionarán cuando se dice que todo el espacio se expande en todas las direcciones como un globo inflado, y cómo sabemos que esto es cierto?

Sabemos que el espacio se está expandiendo debido al cambio Doppler.

El cambio Doppler para Andromeda no es rojo, sino azul. Esto se debe a que el desplazamiento hacia el rojo debido a la expansión del espacio entre las dos galaxias está completamente abrumado por el movimiento relativo, es decir, se dirige hacia nosotros.

La expansión del espacio es tan leve que solo afecta a los objetos más grandes, que llamamos supercúmulos de galaxias. Los objetos más pequeños se mantienen unidos por su propia gravedad.

La Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda están ambas en el Grupo Local de galaxias (sin expandirse).

El Grupo Local es parte del Cúmulo Virgo de grupos de galaxias (no se expande).

El Virgo Cluster es parte del Virgo Supercluster of clusters, que se está expandiendo.

Si ves un comienzo de tiro, estás viendo un asteroide del espacio chocar con nuestro planeta. Las cosas en el espacio se mueven a través del espacio y chocan con otras cosas en el espacio. Andromeda es como ese asteroide, inimaginablemente más grande.

Hay ciertas partes del universo donde la luz nunca nos alcanzará porque el espacio se expande demasiado rápido y, combinado con la distancia, significa que la luz nunca llegará aquí. Pero eso no es cierto para la luz cerca de nosotros o para los objetos. Las cosas locales de nuestra galaxia se mueven con nosotros. Algo así como dos autos en una autopista que se dirigen en la misma dirección, pero uno está en ángulo de colisión hacia el otro. Sabes que va a golpear porque lo estás rastreando cada vez más cerca y puedes ver en qué dirección va.

El espacio se expande a una tasa de X por año luz por unidad de tiempo. Esto no es lineal, ya que el espacio expandido también se expandirá. Sin embargo, podemos usar esto como punto de partida.

La Vía Láctea y Andrómeda tienen velocidades independientes de la expansión. Se están acercando a una velocidad relativa de Y por año luz por unidad de tiempo. Esto tampoco es lineal, ya que cuanto más se acercan, más fuerte es la atracción gravitacional.

Si Y excede a X no solo en este instante, sino en cada instante durante los próximos dos millones de años, es inevitable una colisión.

Su analogía del globo supone que todos los puntos son estáticos una vez que se tiene en cuenta la expansión.

Sabemos que la galaxia de Andrómeda tiene un cambio azul, en lugar de un cambio rojo. Conocemos el valor. Si se cerrara al mismo ritmo que el universo expandido, el cambio sería 0. El cambio es negativo, lo que significa que se está cerrando más rápido que el universo entre nosotros y ellos se está expandiendo.

El valor preciso (-0.001) nos dice la tasa de cierre y, por lo tanto, cuándo ocurrirá la colisión.

La velocidad relativa de las galaxias se puede medir a través del desplazamiento Doppler de las líneas espectrales de luz emitidas por las estrellas en esas galaxias. La luz de los objetos que se dirigen hacia nosotros se desplaza hacia el azul, la luz de los objetos que se alejan de nosotros se desplaza hacia el rojo. La velocidad se puede inferir de la cantidad del cambio.

Un volumen de gas podría estar expandiéndose (cuando se deja salir de un contenedor, por ejemplo). Este es un fenómeno macro y no impide que dos moléculas de gas se golpeen entre sí.

Debido a los cálculos realizados por mediciones científicas de la velocidad y el camino de Andrómeda