Tú lo pides:
¿Es que el espacio no se expande dentro de las estructuras más pequeñas o es el espacio expandiéndose a través de estas estructuras ?
donde he destacado lo que creo que es la cuestión clave.
La frase el espacio se expande es una metáfora conveniente para describir la expansión del universo, pero es sólo una metáfora y tomarla demasiado literalmente puede llevar a la confusión. En este caso, te lleva a preguntarte si el espacio se desliza de algún modo más allá de las masas ligadas por la gravedad. O para utilizar la analogía de la lámina de goma: si modelamos la expansión del universo mediante una lámina de goma que se expande, ¿significa eso que las masas ligadas gravitacionalmente se deslizan sobre la lámina para poder permanecer juntas mientras ésta se expande?
La expansión del espaciotiempo tiene un significado técnico preciso que se deriva de la métrica FLRW que describe nuestro universo a gran escala. Si utilizamos coordenadas en las que el espaciotiempo es isotrópico y homogéneo, la distancia adecuada entre dos puntos cualesquiera del espacio es una función del tiempo. Sí, podemos describir esto como una expansión del espacio, pero esta es una interpretación que está específicamente ligada a la métrica FLRW.
El problema es que cerca de un cuerpo masivo el espacio-tiempo ya no está descrito por la métrica FLRW. Si consideramos un solo cuerpo masivo, entonces muy cerca de ese cuerpo el espaciotiempo será descrito por la métrica de Schwarzschild. Esta métrica es independiente del tiempo y no tiene sentido que describa un espaciotiempo en expansión, o en contracción, o que cambie de alguna manera. El concepto simplemente no es apropiado. Si nos alejamos lo suficiente de ese cuerpo como para que su gravedad sea despreciable, volveremos a una región del espaciotiempo descrita por la métrica de FLRW, y podremos utilizar el espaciotiempo en expansión como una interpretación razonable de la geometría.
Lo que quiero decir es que tu pregunta no tiene respuesta porque no significa nada. Y no significa nada porque has tomado un concepto (expansión del espaciotiempo) que está específicamente ligado a la métrica de FLRW y has intentado aplicarlo cuando la métrica de FLRW no es aplicable.
