El universo está creciendo, pero ¿algunas regiones del universo crecen más rápido que otras regiones?

Answer 1

La respuesta de John Hoffman es buena para el universo en general y la posibilidad de inflación eterna y multiversos.

Y en las escalas más grandes, por encima de los 500 millones de años luz, el universo parece ser altamente homogéneo, pero en escalas más pequeñas tiene una estructura con filamentos y huecos, y cúmulos y grupos de galaxias.

Entonces, si nos limitamos a nuestro propio universo observable, sí, hay algunas regiones que no están creciendo. Nuestra galaxia no crece y los grupos de galaxias y cúmulos de galaxias no se extienden con la expansión del universo. Son regiones muy sobrecargadas y su auto-gravitación supera con creces los efectos de la energía oscura y de la expansión general del flujo del Hubble.

El espacio entre los grupos y el espacio entre los grupos se expande.

A gran escala, en la escala de los superclusters, que no están unidos entre sí, la expansión de estas regiones ocurre esencialmente con la expansión del Hubble.

Answer 2

Esta es una pregunta física muy profunda, en realidad, y la respuesta depende de la física que no entendemos (todavía). Si considera que la imagen de inflación de rollo lento de campo único estándar es verdadera (o prácticamente cualquier escenario inflacionario), se encuentra con el problema de la inflación eterna.

Aquí tenemos un potencial inflaton bastante corriente. La inflación comienza en la parte superior de la “colina” (donde está la bola roja) y se detiene cuando la velocidad comienza a llegar al fondo del “valle”. Sin embargo, ¡la inflación es un campo escalar cuántico ! Tiene diferentes puntos de partida (aleatorios) en diferentes puntos del espacio. Algunos puntos en el espacio comienzan más arriba en la “colina”, algunos comienzan más cerca del fondo.

Lo que esto implica es que las diferentes regiones del universo deben entrar y salir de la fase inflacionaria en diferentes momentos. De hecho, si pregunta cómo debería verse el universo hoy, la gran mayoría de ellos todavía debería estar sufriendo inflación (si nuestro modelo de juguete es correcto, una suposición dudosa en este punto).

Esto produce un problema filosófico bastante incómodo: nos propusimos encontrar un modelo que explique de forma natural lo que vemos hoy (autos, árboles, planetas, galaxias, etc.) y hemos producido un modelo que predice con una confianza abrumadora que no deberíamos serlo. ¡Al ver esto, y que con toda probabilidad deberíamos estar deambulando en un universo en expansión exponencial con un solo campo escalar y nada más!

Entonces puede argumentar el principio antrópico y decir que esto realmente no es un problema, pero tenga en cuenta que el principio antrópico no es una afirmación científica . No es falsable por su diseño y, por lo tanto, no tiene por qué ser utilizado por un científico. Eso no quiere decir que el principio antrópico no pueda ser verdadero , solo que no es científico.

Answer 3

Si bien esto es, por supuesto, posible, parece que no es el caso.

Tenemos un modelo bastante preciso del universo, la métrica de Friedmann – Lemaître – Robertson – Walker.

Ahora. Una de las cosas que este modelo asume es que el universo es isotrópico y homogéneo en grandes escalas.

Eso básicamente se reduce a decir “Todo observador en cualquier lugar siempre verá (aproximadamente) lo mismo”. Tenga en cuenta que este modelo ignora cosas como las estrellas y los agujeros negros, sin mencionar los planetas y los esteroides, simplemente asume que el universo está compuesto principalmente de gas.

Y resulta que esta es, para escalas muy grandes, una aproximación bastante decente, como se puede deducir de la Radiación de Fondo de Microondas:

Tenga en cuenta que el aparato que tomó estas imágenes puede distinguir las diferencias de temperatura de, por ejemplo, 100 \ mu K. Eso significa que puede detectar ligeras variaciones de temperatura en la parte superior de los 2.7K que es el promedio, esto se reduce a una precisión de aproximadamente 1 de cada 10.000. Eso es bastante increíble para un experimento que los humanos lograron establecer en el espacio.

De todos modos, en general, la aproximación de la homogeneidad y la isotropía es bastante buena. Del modelo, puede deducir muchas cosas, algunas son predicciones (que se han probado y que se encuentran dentro de márgenes aceptables) y otras son cosas como la edad del universo, que realmente no puede obtener de otra manera. Entonces este modelo, aunque no es perfecto, es generalmente aceptado como bueno.

Para finalmente llegar al punto, la homogeneidad y la isotropía del universo también significa que la expansión del universo es igualmente rápida en todas partes. Si hubiera áreas donde fuera más rápido o más lento, entonces esas áreas serían “especiales” y la isotropía / homogeneidad se rompería.

Por supuesto, dado que el modelo es tanto una aproximación como ignora los detalles más finos del universo (como estrellas, planetas y similares), siempre es posible que cerca de dichos detalles el espacio se comporte de manera diferente a como lo predice el modelo. Sin embargo, esta es probablemente una pequeña medida de lo que esperamos. Entonces, si bien la tasa de expansión puede no ser exactamente igual en todas partes, la variación será bastante pequeña.

Answer 4

Bueno, sí, esto es posible, pero solo si considera que el universo no es esférico, cúbico, triagular, ovalur, pirimadal o cualquier otra forma que consista en una sola forma o pirimadá, por no mencionar que necesitará un punto donde el interior se doble para el significado exterior tendría que ser así (si se viera así, una forma se expandiría más lentamente o más lenta que algunas)

Answer 5

Las observaciones no parecen indicar esto. Parece que la expansión del espacio es bastante uniforme.

La tasa se correlaciona con el tiempo. Esto podría deberse a otro factor como la densidad, pero no sabemos lo suficiente como para variar mucho más que la tasa con respecto al tiempo. En este momento está aumentando.

Answer 6

Según el Principio de Copérnico y las observaciones hasta la fecha, el Universo se expandirá al mismo ritmo en todas las regiones.