¿Por qué hay galaxias que se alejan de nosotros más rápido que la velocidad de la luz?

El universo se expande desde el Big Bang y cada vez lo hace más rápido. Existen galaxias que se alejan de nosotros más rápido que la velocidad de la luz. Pero no es un problema para la física.

Existe en el universo una curiosa relación conocida como la ley de Hubble que nos dice que cuanto más lejos está una galaxia, más rápido se aleja de nosotros. Esto fue la primera demostración empírica de que el Universo se expande y dejó impresionados a los físicos de los años 20. Desde entonces se han hecho muchas investigaciones al respecto hasta que en 2005 un grupo de investigadores recibieron el premio Nobel por descubrir que el universo se expande cada vez más rápido.

Si uno piensa en la ley de Hubble como ecuación, uno puede encontrar la distancia a la cual las galaxias que se ajena de nosotros, lo hacen a la velocidad de la luz, esta distancia se llama el radio de Hubble. Cualquier galaxia que se encuentre más alejada de nosotros se moverá en la dirección opuesta a nosotros más rápido que la luz. Seguro que a más de uno le choca que algo pueda violar la teoría de la relatividad de Einstein, pero la realidad es que no se viola; nunca.

Reconciliando la relatividad con las galaxias que se alejan de nosotros más rápido que la luz

Vamos con el meollo de la cuestión, ¿por qué algo puede ir más rápido que la luz en el vacío? Para ello vamos a empezar recordando una forma correcta de enunciar ese postulado de la teoría de la relatividad: “Nada puede viajar a través del espacio a mayor velocidad que la luz en el vacío” Y es justo la parte de “a través del espacio” donde está la clave que permite que estas galaxias que se alejen lo hagan tan rápido. Las galaxias no se mueven a través del espacio, sino que el espacio entre las galaxias y nosotros se expande, lo que resulta en que cada vez están más lejos.

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No es algo sencillo de entender, pero vamos a explicarlo poco a poco para que quede claro. Imaginemos una tela elástica sobre la que dibujamos dos puntos con un rotulador. A continuación estiramos la tela, de forma que la distancia entre los puntos aumenta, pero ninguno de los puntos se ha movido de su sitio en la tela, los dibujos siguen en la misma zona de la tela que los hicimos, aunque ahora la distancia entre ambos haya aumentado. Ahora imaginemos que uno de esos puntos es la Tierra y el otro una galaxia que estamos observando. Desde la Tierra ese punto-galaxia se ha alejado de nosotros, aunque ninguno nos hayamos movido por la tela.

Esto es lo que ocurre con el Universo, el espacio (espacio-tiempo si queremos ser precisos) se expande, y aunque a distancias pequeñas no lo podamos ver, a grandes distancias el efecto es más que notable. De esta forma una galaxia que se aleja de nosotros puede hacerlo más rápido que la luz sin violar la teoría de la relatividad, ya que con respecto al propio espacio su movimiento es nulo o muy pequeño. Pero esperad que aún hay más chicha, esas galaxias que se alejan de nosotros más rápido que la luz… ¡las podemos ver! Sí, exactamente a pesar de alejarse más rápido que la luz, su luz llega a nosotros

El espacio se expande, y lo hará para siempre

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A pesar de que es un campo muy activo y no se considera aún que exista certeza para afirmarlo, el consenso entre los físicos es que el universo se expande cada vez más rápido y no va a parar nunca. Es decir las glaaxias que se alejan de nosotros lo seguirán haciendo cada vez más rápido de forma que cada vez serán más y más las galaxias que se alejan de nosotros más rápido que la luz. Esto nos deja varios posibles  escenarios para el final del Universo, ninguno de ellos nada alentador, como vamos a ver ahora.

La primera es la muerte por enfriamiento, que es un escenario en el que las galaxias, que se alejan unas de otras dejan de interaccionar entre ellas, luego las estrellas de cada galaxia pasan a separarse hasta dejar de interaccionar y al final acabamos con un universo muy disperso, muy frío, y muy muy vacío. Por otro lado tenemos el Big Rip que llega el estiramiento del espacio hasta el extremo en que las predicciones hablan de que todos los átomos se desgarrarían y acabaríamos con partículas subatómicas aisladas flotando en un espacio vacío.

Por suerte para nosotros, no estaremos aquí para ver ninguno de estos finales. Como siempre si tenéis cualquier duda acerca de lo que hemos explicado, no dudéis en utilizar los comentarios y os responderemos lo antes posible.