Mở rộng không gian

Nếu Không gian đang mở rộng giữa các Thiên hà thì tại sao nó cũng không mở rộng giữa các Sao trong Thiên hà nữa? Trong thực tế tại sao không gian mở rộng trong Hệ mặt trời của chúng ta?

Vũ trụ có tính đồng nhất đáng kể, tức là giống nhau ở mọi nơi và đẳng hướng, tức là giống nhau về mọi hướng (tính đồng nhất của NB không bao hàm đẳng hướng và có các mô hình vũ trụ đồ chơi là đồng nhất nhưng không phải là đẳng hướng) và đây là giả định vật lý cơ bản của vụ nổ lớn vũ trụ học.

Khi mô hình hóa Vũ trụ, việc đơn giản hóa nó là 100% đồng nhất và đẳng hướng thường được sử dụng nhất bởi vì ở quy mô rất lớn (tức là quy mô của Vũ trụ quan sát được), điều này rất gần với sự thật và bất kỳ sai lệch nào so với điều này là đủ nhỏ chúng không ảnh hưởng đến hầu hết các tính chất đang được nghiên cứu. Trong vũ trụ đồng nhất và đẳng hướng 100%, sự mở rộng diễn ra ở tất cả mọi nơi và ở mọi quy mô.

Tuy nhiên, chúng ta biết rằng Vũ trụ không đồng nhất 100% và đẳng hướng, đặc biệt là ở quy mô nhỏ hơn; ví dụ trung tâm của một ngôi sao là một nơi rất khác với không gian liên thiên hà. Đó là một câu hỏi công bằng sau đó để hỏi theo quan điểm này làm thế nào để mở rộng thể hiện chính nó trên quy mô nhỏ hơn.

Chúng ta biết rằng trong các hệ thống bị ràng buộc bởi lực hấp dẫn như nhóm địa phương của chúng ta (bao gồm Andromeda), vật chất có xu hướng bị kéo lại gần hơn bởi trọng lực hơn là di chuyển ra xa như các vật thể trong Vũ trụ đang giãn nở, nên dường như nhóm địa phương của chúng ta không mở rộng. Tuy nhiên, sẽ rất hấp dẫn khi thấy sự mở rộng ở quy mô này giống như một lực đẩy nhỏ có tác dụng chống lại trọng lực, nhưng không đủ mạnh để vượt qua trọng lực. Vì vậy, theo nghĩa này, ngay cả nhóm địa phương sẽ được mở rộng

Tuy nhiên, quan điểm mở rộng hoạt động như một lực đẩy nhỏ ở quy mô nhỏ không nhất thiết là quan điểm đúng đắn. Một ví dụ sẽ là mô hình pho mát Thụy Sĩ Einstein-Strauss, nơi sự mở rộng chỉ diễn ra trong không gian sâu thẳm chứ không phải trong không gian xung quanh các ngôi sao (được mô phỏng như không bào). Mô hình Einstein-Strauss mặc dù không thể được coi là từ cuối cùng về chủ đề này vì cách mô hình các ngôi sao trong không gian không thực tế.

Nhìn chung, việc mở rộng biểu hiện như thế nào ở quy mô nhỏ hơn vẫn còn là một câu hỏi mở và chúng ta chỉ không biết những sửa đổi nhỏ nếu có sẽ xảy ra đối với động lực học của một hệ thống rất nhỏ như hệ mặt trời.

Trên thực tế, không gian đang mở rộng ở khắp mọi nơi. Điều đáng chú ý hơn giữa các thiên hà vì không gian giữa các thiên hà lớn hơn nhiều so với không gian giữa các ngôi sao và không gian giữa các hành tinh trong hệ mặt trời. Sự mở rộng không gian 1% chỉ đại diện cho 1,5 triệu km giữa Mặt trời và Trái đất. Nhưng sự giãn nở 1% giống nhau giữa hai thiên hà cách xa bốn tỷ năm ánh sáng có nghĩa là chúng cách xa 40 năm ánh sáng. Và 40 năm ánh sáng là khoảng cách gấp mười lần khoảng cách từ Mặt trời đến ngôi sao gần nhất Proxima Centaury.