¿Las galaxias que se alejan más rápido que la luz violan la relatividad de Einstein?

Existen galaxias que se alejan de nosotros a una velocidad mayor que la de la luz en el vacío, esto es a más de 300 000 kilómetros por segundo, pero acaso la teoría de la relatividad de Einstein no afirmaba que nada en el universo puede superar la velocidad de la luz en el vacío. ¿Entonces qué es lo que sucede con estas galaxias?

Existen una ley llamada la ley de Hubble-Lemaître la cual afirma que el corrimiento al rojo de una galaxia es directamente proporcional a la distancia a la que se encuentre de nosotros, es decir la velocidad a la que se alejan las galaxias es proporcional a la distancia a la que se encuentren, lo que significa que una galaxia que esté más lejos de nosotros se aleja más rápido que una galaxia que esté más cerca.

Esta ley es precisamente considerada como la primera evidencia observacional de la expansión del universo y por lo tanto como una de las pruebas que respalda a la teoría del Big Bang.

Existen galaxias que se encuentran a una distancia a la cual se alejan de nosotros exactamente a la velocidad de la luz, a esta distancia se le conoce como el radio de Hubble, y está dado por la velocidad de la luz dividida entre una constante llamada la constante de Hubble, esto nos da una distancia de 13 800 millones de años luz. El volumen o la esfera que define el radio de Hubble, con nosotros en el centro, se denomina el volumen de Hubble.

Entonces todas las galaxias que se encuentran por fuera de esta esfera, es decir a más de 13 800 millones de años luz de nosotros, se alejan más rápido que la luz, pero esto no significa que estén violando la teoría de la relatividad de Einstein.

Veamos, de la teoría de la relatividad especial se deduce que nada puede viajar a través del espacio con una velocidad mayor que la de la luz en el vacío. La clave es precisamente la parte que dice “nada puede viajar a través del espacio”. Este detalle es el que evita que la relatividad sea refutada. Ya que en el caso de estas galaxias no existe un desplazamiento a través del espacio. Lo que sucede es que el espacio entre nosotros y esas galaxias se expande y es por esto que notamos que se están alejando.

Para comprenderlo de una mejor forma tomemos una lona elástica y dibujemos dos puntos sobre ella. Imaginemos que uno de los puntos es nuestra galaxia (la Vía Láctea) y el otro sería una galaxia lejana. Entonces si estiramos la lona notaremos que los dos puntos se alejan, la distancia entre ellos aumenta pero ninguno de los dos se mueve respecto a la tela.

Entonces esa velocidad relativa a nosotros (mayor que la de la luz en el vacío) es causada por la expansión del universo y de esta manera la relatividad sigue siendo infranqueable.