Astronomie

Jak daleko jsme od okraje vesmíru?

Jak daleko jsme od okraje vesmíru?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Po Velkém třesku se vesmír nadále rozšiřuje, pravděpodobně a zhruba stejně ve všech směrech. Rozumí se, že velký třesk nastal před 13 798 ± 0,037 miliardami let.

Existuje nějaký způsob, jak zjistit, jak daleko jsme od nejbližšího okraje expanzní fronty Velkého třesku?


Ve standardních modelech Velkého třesku neexistuje nic jako „hrana přední strany expanze“. Vesmír, jak vidíme, a pokud to standardní kosmologie předpokládá, je ve velkém měřítku homogenní a izotropní, takže neexistuje žádná hrana ani nic analogického s rázovou čárou výbuchu.

Podle sedmiletých výsledků WMAP [pdf] je správná vzdálenost k povrchu posledního rozptylu, který emitoval kosmické mikrovlnné pozadí, přibližně 46,0 $, mathrm {Gly} $, což je v zásadě tak daleko, jak můžeme skutečně vidět. Skutečný kosmologický horizont je o něco vzdálenější, blíže 46,6 $, mathrm {Gly} $. Co je za horizontem, není známo.

Další kosmologicky významnou stupnicí vzdálenosti je poloměr HST, při kterém od nás galaxie přicházející s tokem HST ustupují rychlostí světla. Je to $ c / H_0 = 13,9 pm0,3 , mathrm {Gly} $.


NA HRANU VESMÍRU: NOVÝ VĚK ASTRONOMIE POSLECHUJÍCÍ ŽIVOT MEZI HVĚZDAMI

HLEDÁNÍ EXTRA-pozemské inteligence je nepatrná část rozpočtu Národního úřadu pro letectví a vesmír & # x27s, ale je to projekt, který je srdcem Jamese M. Beggse, administrátora agentury & # x27s. Pan Beggs, muž zatížený obtížnými otázkami národní vesmírné politiky, se široce usmívá, když o tom mluví. & # x27 & # x27 Věřím, že někde musí být inteligence, & # x27 & # x27 říká, & # x27 & # x27 a měli bychom ji poslouchat. & # x27 & # x27

Pan Beggs samozřejmě není ve své víře sám. NASA & # x27s Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI), sféra vědy, kterou někteří považovali za okrajovou, se přesunula do pohodlného období důvěryhodnosti. Rachot kritiky Kongresu je zatím tichý. Prestižní rada Národní akademie věd podpořila myšlenku skromných experimentů určených k hledání dalšího promyšleného života ve vesmíru. NASA je ve vývoji projektu, jehož cílem je provést vyčerpávající hledání inteligentních signálů z vesmíru. A s každým novým úsilím mainstreamové astronomie zkoumat hlouběji do vesmíru stoupá optimismus. Nejnovější důkazy, i když mohou být malé, jsou na straně hledajících.

Až donedávna se muži a ženy, kteří hledají život a inteligenci ve vesmíru - malá skupina astronomů roztroušených po celé zemi - museli téměř úplně spoléhat na intenzivní touhu, hlubokou víru a často napadaný soubor pravděpodobností. Jejich úvahy šly tímto způsobem: Ve vesmíru jako celku existuje 200 miliard hvězd v samotné Mléčné dráze, může existovat 100 miliard hvězd pro každého člověka na Zemi. Někde říkali, že často za použití jazyka statistik a vzorců musí být podmínky natolik podobné podmínkám Země & # x27, že inteligentní život musí být možný a dokonce pravděpodobný.

Přesto bylo snadné zasadit tomuto uvažování silný úder. Kde jsou mimozemšťané? zeptali se pochybovači. Proč jsme po tom všem poslechu od nich nic neslyšeli ani neviděli? Přes veškerý svůj pohled do hlubin vesmíru lidstvo dosud nevidělo jedinou planetu kolem jiné hvězdy než Slunce.

Ten poslední bod - absence známých planet v jiných solárních systémech - nová astronomie vymaže. Vědci, kteří v loňském roce pracovali s infračervenými daty, dospěli k závěru, že mnoho hvězd může být obklopeno materiálem, který lze považovat za začínající sluneční soustavy, což je teorie podporovaná pozorováním Vegy a v poslední době i Beta Pictoris. Tvrdili, že sluneční soustavy, zdaleka nejsou vzácné, mohou být běžné. Jelikož se zdá, že vesmír dodržuje stejné zákony fyziky, domněnky o zrodu mimozemských civilizací se najednou zdály méně hvězdné než dříve.

Hledač a další velká naděje spočívají v kosmickém dalekohledu Hubble Space Telescope NASA, jehož start je naplánován na konec příštího roku. Tato oběžná observatoř, která je mnohem silnější než její předchůdci, může vidět za planetární školky, aby sama vyrostla planety.

Moderní snahy o zjištění, zda existuje mimozemská inteligence, začaly před 25 lety, když astronom Frank Drake provedl systematické vyhledávání pomocí antény o délce 85 stop v National Radio Astronomy Observatory v Green Bank, W. Va. Nazval projekt Ozma, po princezna v knihách & # x27 & # x27Oz & # x27 & # x27 od Franka Bauma. Dr. Drake ve víře, že mimozemské bytosti se mohou pokoušet komunikovat se Zemí, nasměroval jeho poslech možných rádiových signálů kolem dvou hvězd. Takové lesty dosud nevyvolávaly nic užitečného. Ačkoli hlavním tahem bylo naslouchat rádiovým signálům, vědci nevyloučili možnost, že by civilizace někde mohla vysílat v pulzech světla nebo v proudech neutrin.

V roce 1988 má NASA dokončit prototyp frekvenčního analyzátoru, který dokáže rozlišit mimozemské přenosy od veškerého přirozeného hluku - včetně záření od kvasarů a určitých typů umírajících hvězd - dopadajících na Zemi. Dosavadní práce byla povzbudivá. & # x27 & # x27 Nyní víme, že jsme & # x27re na cestě, & # x27 & # x27 říká Michael J. Klein, vedoucí projektu SETI v laboratoři Jet Propulsion Laboratory NASA & # x27s v Pasadeně.

Pokud přijde den, kdy je tento signál přijat - a většina současných myšlenek říká, že to bude spíše signál benigní než zlovolné civilizace - duch lidstva přeskočí přes světelné roky. Samota skončí. Ale další možná odpověď na tuto otázku - že jsme sami - je stejně hluboká. Pokud jsme nevyvratitelně jedineční, pak někteří uvidí ještě větší imperativ v záchraně druhu a rozšíření jeho domény v celé sluneční soustavě a vesmíru.

Dokonce i mnozí, kteří věří, že šance na nalezení inteligentního života jsou prakticky nepřekonatelné, se shodují na tom, že úkol by měl pokračovat.


& # x27GOLDEN AGE & # x27 ASTRONOMY PEERS TO EDGE OF UNIVERSE

VĚDCI tvrdí, že nastala nová éra v astronomii, ve které dochází k pozoruhodným objevům obíhajících observatoří, které shromažďují data z záření neviditelného pro lidské oko.

Rekord úspěchu navíc slibuje, že se v příštím desetiletí rozšíří, protože další nové observatoře, studující vesmír z bodů za atmosférou Země & # x27s, začnou & # x27 & # x27 vidět & # x27 & # x27 do skrytých hlubin elektromagnetického pole spektrum.

Exotické nebeské objekty, jako jsou kvasary, pulsary a supernovy, emitují většinu svého záření v těchto vzdálených oblastech. Přesto astronomové využívající tradiční prostředky toho viděli jen málo, protože většina záření je blokována silným pláštěm plynu obklopujícím Zemi.

& # x27 & # x27Není pochyb o tom, že se astronomové za tímto obdobím ohlédnou jako na zlatý věk, & # x27 & # x27 řekl Dr. Robert C. Bless, astronom z University of Wisconsin. & # x27 & # x27A tam & # x27s se to nemohlo stát, kromě toho, že jsme se dostali nad atmosféru Země & # x27s. & # x27 & # x27

Dalekohled v prázdnotě nedávno objevil kosmická oddělení pro mateřství & # x27 & # x27 & # x27 & # x27, kde se zdá, že mraky mezihvězdného plynu a prachu jsou v různých fázích porodu hvězd.

Dalším příkladem vysoko letícího dalekohledu je Solar Max, potulná oběžná dráha, kterou minulý měsíc úspěšně opravili kyvadloví astronauti. Společnost Solar Max již poslala zpět na Zemi bohatou sbírku dat.

Před dvěma týdny vybuchla na povrchu Slunce obrovská sluneční erupce. Nově fixovaný satelit s úžasnou lehkostí otočil své dalekohledy na přesné místo, aby vyfotografoval záblesky rentgenových paprsků - záření, které odhalí mnoho o povaze jaderného fermentu Slunce & # x27.

& # x27 & # x27 Bylo to mistrovské dílo štěstí, & # x27 & # x27 řekl Frank J. Cepollina, vedoucí opravárenského týmu Solar Max v Goddardově vesmírném letovém středisku v Greenbeltu v Md. & # x27 & # x27 byl čtyřikrát až pětkrát větší než cokoli, co satelit viděl dříve. & # x27 & # x27

Exosat, rentgenový astronomický satelit Evropské kosmické agentury & # x27s, který byl uveden na oběžnou dráhu před rokem, poskytuje spoustu nových informací a bude v tom pokračovat ještě dva roky. Je schopen mapovat zdroje rentgenových paprsků emitovaných ve vesmíru s velkou přesností a pomáhat určovat teplotu, hustotu a chemický výskyt hvězdných plynů.

V příštím desetiletí se na oběžnou dráhu spojí Exosat a Solar Max se čtyřmi velkými americkými observatořemi, které budou skenovat vzdálené oblasti elektromagnetického spektra ve snaze pochopit tajemství vesmíru. Jedná se o observatoř gama záření, Advanced X-Ray Astrophysics Facility, Space Telescope a Space Infrared Telescope Facility.

& # x27 & # x27 Tyto přístroje budou moci pozorovat a vidět bizarní objekty na samém okraji vesmíru, & # x27 & # x27 řekl Dr. Charles J. Pellerin Jr., ředitel astrofyziky v Národním úřadu pro letectví a vesmír. & # x27 & # x27Jsou & # x27být lovci a tisíckrát citlivější než cokoli, co máme nyní. & # x27 & # x27

Každý ze čtyř teleskopů bude & # x27 & # x27tunován & # x27 & # x27 do jiné části elektromagnetického spektra. Vlnové délky, počínaje dlouhými, se budou stále zkrátit, budou infračervené, vizuální a ultrafialové, rentgenové a gama paprsky.

Jaké nebeské památky budou pozorovány? Chladné objekty ve vesmíru obecně vydávají záření dlouhých vlnových délek, zatímco horké objekty generují krátké. Infračervený dalekohled, který detekuje nejdelší vlnové délky, bude tedy schopen vidět do chladných oblaků prachu, které způsobí vznik nových hvězd. Dalekohled pro vizuální a ultrafialové vlnové délky uvidí teplejší objekty - hvězdy v nejlepších letech života a mírně teplejší, jako jsou bílí trpaslíci.

Rentgenový dalekohled bude schopen vidět výbušné, horké události, které doprovázejí různé fáze smrti hvězd, jako jsou supernovy, rychlé pulzování hvězd a dokonce i důkazy o černých dírách, když jsou do jejich vnitřků nasávány proudy horkého plynu. Gama dalekohled, který detekuje nejkratší vlnové délky, uvidí nejnásilnější události ze všech, jako je zničení hmoty a antihmota ve explodujících galaxiích.

Stručně řečeno, nástroje výrazně rozšíří dosah smyslů člověka. & # x27 & # x27 Abychom vytvořili analogii se zvukem, & # x27 & # x27 Nigel Henbest a Michael Marten píší do své knihy, & # x27 & # x27 Nová astronomie & # x27 & # x27 (Cambridge), & # x27 & # x27tradiční astronomie byla snaha porozumět symfonii vesmíru s ušima, které slyšely pouze střed C a dvě noty bezprostředně sousedící. & # x27 & # x27

Vizuální světlo, které mu fyzická konstrukce oka umožňuje přijímat, má vlnovou délku 0,0005 milimetru, zatímco infračervené záření má vlnovou délku 0,1 milimetru - příliš dlouhou na to, aby ji oko chemicky zaregistrovalo. Infračervený film byl navržen tak, aby zaznamenával takové délky, to znamená převádět je do vizuálního spektra.

Stejně tak nové obíhající dalekohledy & # x27 & # x27 & # x27 & # x27 procházejí hluboko do elektromagnetického spektra a jejich citlivé detektory jsou aktivovány všemi druhy záření, nejen viditelným světlem. A všechny objekty neustále vydávají záření. Například v temné místnosti v noci se může zdát, že komoda nevyzařuje nic, ale ve skutečnosti je plná infračerveného záření. Prostě to nevidíme okem.

Astronomové zjišťují, že vizuální obraz vesmíru je v mnoha případech nejméně zajímavý ze všech. Hvězdami naplněná obloha vyvolává falešný dojem - že nebesa jsou neměnná, neměnná nebo že transformace probíhají přinejmenším po celé věky.

Revoluce v porozumění

& # x27 & # x27 V našem chápání došlo k revoluci, & # x27 & # x27 řekl Dr. Riccardo Giacconi, vedoucí vesmírné agentury & # x27s Space Science Telescope Institute na univerzitě Johns Hopkins University. & # x27 & # x27Teď začínáme vidět všechny výbušné události, k nimž někdy dojde za méně než jeden den. Vesmír se objevuje všude. Násilné procesy jsou nyní považovány spíše za normu než za výjimku. Vesmír je mnohem živější, než jsme si kdy mysleli. & # X27 & # x27

V minulosti již obíhají observatoře, ale nové slibují, že budou sondovat hlouběji a uvidí dál než kdykoli předtím. Jak daleko? Jaký je jejich potenciál? Martin Harwitt, britský astronom, odhaduje v & # x27 & # x27Cosmic Discovery & # x27 & # x27 (Základní knihy), že zatím jsme pravděpodobně odhalili pouhých 10 až 20 procent záhad, které obloha nabízí.

& # x27 & # x27We & # x27re budeme moci objevovat podstatu vesmíru pouze jednou, & # x27 & # x27 řekl Dr. Pellerin z vesmírné agentury. & # x27 & # x27Je to jako Columbus a Magellan. A národ, který to udělá, bude v neobvyklé pozici intelektuální síly. & # X27 & # x27

Kromě rozšíření rozsahu smyslů člověka & # x27s nové teleskopy ztělesňují technologický pokrok, který jim umožní lépe vizualizovat neobvyklé aspekty vesmíru, jako je nově oceněné násilí.

Dr. Bless, který je hlavním vyšetřovatelem kosmického dalekohledu, vizuálního a ultrafialového observatoře, říká, že jeho pokročilé vybavení mu umožní měřit hvězdné fluktuace až 100 000 za sekundu. Bude tedy schopen hledat optické pulzary, malé, rychle se točící hvězdy, které vyzařují silné záblesky záření. & # x27 & # x27 Dosud byly objeveny pouze dva optické pulsary, & # x27 & # x27 řekl.

& # x27 & # x27 Otázka, ke které se dostáváme, je, zda je vše ve vesmíru proměnlivé, & # x27 & # x27 pokračoval. & # x27 & # x27Takovou variabilitu můžete najít, pokud byste měli nekonečné rozlišení. & # x27 & # x27

Zbytky starověkých výbuchů

Násilí ve vesmíru je předmětem více než akademického zájmu, protože produkty jeho ruční práce se podle astrofyziků nacházejí v každém lidském těle.

Hvězda podstupující událost supernovy - náhlý gravitační kolaps - transformuje velkou část své hmoty na těžké prvky a chrlí je do vesmíru, jak exploduje zhroucená hvězda. Tyto prvky driftují vesmírem a nakonec se stávají surovinou pro nová slunce a planety a dokonce i pro samotný život. Například prvky těžší než železo v našich tělech jsou pozůstatkem takových dávných výbuchů.

Snad nejzajímavější hádanky pro nové dalekohledy jsou věci, které se vzepřely vysvětlení. Příkladem jsou gama záblesky, body ve vesmíru, které občas emitují výbušné balíčky energie gama záření. Tyto výbuchy musí být ještě spojeny s jakýmkoli známým objektem ve vesmíru.

To, co odlišuje nové obíhající observatoře od všech, které předcházely, je jejich schopnost nejen hlouběji zkoumat, ale také to dělat po delší dobu. Na rozdíl od satelitů, které vydrží rok nebo dva, než selžou, se životnost nových observatoří obecně očekává na 10 až 20 let.

Očekává se dlouhá životnost díky plánům na údržbu, opravy a dokonce i modernizaci dalekohledů ve vesmíru pomocí raketoplánu a nově plánované vesmírné stanice s posádkou, kterou prezident Reagan vyzval letos v lednu.

Jak se dalekohledy driftují na nižší oběžné dráhy, čas od času je posádky raketoplánu dokážou posunout zpět do jejich obvyklých výšek - nebo přidat palivo, vyměnit nástroje a opravit nefunkční součásti. Většina observatoří by měla fungovat dobře až do 21. století.

& # x27 & # x27 Rekonstrukce na Zemi je špinavá a drahá, & # x27 & # x27 řekl Dr. Pellerin z vesmírné agentury. & # x27 & # x27 Takže se snažíme, aby všechny tyto nástroje byly trvalé ve vesmíru. Mohli bychom je přivést na vesmírnou stanici, místo aby se neustále hnali raketoplánem. Takto bychom je mohli uvolněně opravit nebo přidat nové nástroje. & # X27 & # x27

Dalším plusem pro astronomy je, že nové observatoře urychlí data prostřednictvím vesmírné agentury & Tracking Data and Relay Satellites, která nedávno začala být vysílána na oběžnou dráhu.

Tyto vysoce létající výměny umožňují rychlou komunikaci mezi astronomy a dalekohledy. V minulosti museli astronomové čekat na získání dat nebo na vydávání příkazů, když obíhající observatoře procházely dovnitř a ven z rádiového dosahu pozemních stanic. Naproti tomu reléové satelity fungují nepřetržitě.

Před dvěma týdny taková rychlá komunikace pomohla astronomům rychle nasměrovat nově revitalizovaný Solar Max. 24. dubna pozorovaly observatoře na zemi známky blížícího se vzplanutí. & # x27 & # x27Pověřili jsme kosmickou loď, aby ukázala na místo, & # x27 & # x27 řekla Dr. Cepollina z Goddardova vesmírného centra. & # x27 & # x27 Za 20 minut se to usadilo a pozorovalo to a o pět minut později vybuchla světlice. Bylo to mistrovské dílo štěstí. & # X27 & # x27

Díky své obratnosti a citlivosti by nová generace obíhajících dalekohledů měla astronomům umožnit studovat hvězdy stokrát slabší než dosud nejtemnější nebeské objekty. Světlo z těchto objektů začalo na kosmickém treku před mnoha miliardami let.

Astrofyzici tvrdí, že vesmír je kdekoli od 10 miliard do 20 miliard let starý a že dalekohledy by tak měly být schopny vidět slabé objekty přímo na okraji vesmíru, téměř zpět na začátek času.


Jak daleko jsme od okraje vesmíru? - Astronomie

Okraj vesmíru lze definovat jako vzdálenost, kterou světlo urazilo od začátku vesmíru. To není skutečná fyzická hrana, ale je to prostě hranice vesmíru, kterou můžeme pozorovat. Předpokládá se, že věk vesmíru je mezi 10 a 20 miliardami let - okraj vesmíru je tedy 10 až 20 miliard světelných let. Dosud nebyly pozorovány žádné galaxie „na okraji vesmíru“, přestože byly pozorovány několik miliard světelných let daleko.

Tato pozorování lze považovat za ohlédnutí v čase. Pozorované galaxie jsou mladší než naše vlastní. To je jeden ze způsobů, jak se astronomové pokoušejí studovat, jak se galaxie vyvíjejí v čase. Kdyby se člověk díval na velmi velké vzdálenosti, mohl by doufat, že uvidí formování galaxií a že se bude dívat ještě dále zpět, uvidí zbytek ohnivé koule velkého třesku, ze které se vynořil celý vesmír.

Efekt, o kterém mluvíte, kdy vzdálené galaxie v minulosti rychleji ustupovaly, je jistě pravděpodobný. Astronomové se pokoušejí měřit tento efekt, aby zjistili, zda se rozpínání vesmíru dostatečně zpomaluje (kvůli gravitaci), aby způsobilo, že se vše znovu spojí ve velké krizi. Dosud nebyla provedena žádná přesvědčivá měření. Kde je dnes galaxie? Ano, ano - zhruba dvakrát tak daleko, kdyby vesmír nezpomaloval, a tak starý jako naše vlastní galaxie!


Jak daleko je Edge of the Universe?

Koncepce logaritmické škály pozorovatelného vesmíru od umělce. Galaxie ustupují rozsáhlé struktuře a horké husté plazmě Velkého třesku na okraji města. Tato & # 39edge & # 39 je hranice pouze v čase.
PABLO CARLOS BUDASSI (UNMISMOOBJETIVO WIKIMEDIA COMMONS)


Pokud byste měli jít tak daleko do vesmíru, jak si dokážete představit, na co byste narazili? Existovalo by omezení, jak daleko byste mohli jít, nebo byste mohli cestovat neomezenou vzdálenost? Vrátili byste se nakonec do výchozího bodu nebo byste pokračovali v procházení vesmírem, s nímž jste se nikdy předtím nesetkali? Jinými slovy, má vesmír výhodu, a pokud ano, kde je?

Věřte tomu nebo ne, ve skutečnosti existují tři různé způsoby uvažování o této otázce a každý z nich má jinou odpověď. Pokud uvažujete, jak daleko byste mohli zajít, pokud:

  • vlevo dnes v libovolně silné raketě,
  • zvažovali vše, co nás kdy mohlo kontaktovat nebo nás kontaktovat od začátku horkého velkého třesku,
  • nebo jste použili svou vlastní představivost k přístupu do celého vesmíru, mimo to, co bude kdy pozorovatelné,

můžete zjistit, jak daleko je to až k okraji. Odpověď je v každém případě fascinující.

Často si představujeme prostor jako 3D mřížku, i když se jedná o zjednodušené snímkování závislé na snímku, když vezmeme v úvahu koncept časoprostoru. Ve skutečnosti je časoprostor zakřiven přítomností hmoty a energie a vzdálenosti nejsou pevné, ale spíše se mohou vyvíjet, jak se vesmír rozpíná nebo smršťuje.
REUNMEDIA / STORYBLOCK


Klíčovým konceptem, který je třeba mít na paměti, je, že vesmír není tak, jak si jej obvykle představujeme. Konvenčně uvažujeme o vesmíru jako o souřadnicovém systému & mdash trojrozměrné mřížce & mdash, kde nejkratší vzdálenost mezi dvěma body je přímka a kde se vzdálenosti v čase nemění.

Ale oba tyto předpoklady, tak důkladné v našem každodenním životě, pozoruhodně selhávají, když se začneme dívat na vesmír ve větším měřítku mimo naši vlastní planetu. Pro začátečníky se myšlenka, že nejkratší vzdálenost mezi dvěma body je přímka, rozpadne, jakmile začnete do svého vesmíru zavádět masy a energetické kvantá. Protože časoprostor podléhá zakřivení, jehož příčinou je přítomnost hmoty a energie, je nejkratší vzdálenost mezi dvěma body neodmyslitelně závislá na tvaru vesmíru mezi těmito body.

Namísto prázdné, prázdné trojrozměrné mřížky by sesazení hmoty způsobilo, že to, co by bylo & # 39 rovné & # 39 řádky, by se místo toho zakřivilo o určitou částku. V obecné relativitě zacházíme s prostorem a časem jako s kontinuálními, ale všechny formy energie, mimo jiné včetně hmoty, přispívají k zakřivení časoprostoru. Pokud bychom nahradili Zemi hustší verzí, a to až do singularity, zde uvedená časoprostorová deformace by byla identická, pouze uvnitř samotné Země by byl rozdíl pozoruhodný.
CHRISTOPHER VITALE NETWORKOLOGIES A PRATT INSTITUTE


Kromě toho samotná struktura časoprostoru nezůstává v průběhu času statická. Ve vesmíru naplněném hmotou a energií je statický neměnný vesmír (kde vzdálenosti mezi body zůstávají v průběhu času stejné) je ze své podstaty nestabilní, musí se vesmír vyvíjet buď rozšiřováním, nebo smršťováním. Pokud je Einsteinova obecná teorie relativity správná, je to povinné.

Z pozorovacího hlediska jsou důkazy o tom, že se náš vesmír rozšiřuje, zdrcující: velkolepé ověření předpovědí Einsteina. To však s sebou nese řadu důsledků pro objekty oddělené kosmickými vzdálenostmi, včetně toho, že se vzdálenost mezi nimi v průběhu času rozšiřuje. Dnes jsou nejvzdálenější objekty, které můžeme vidět, vzdálené více než 30 miliard světelných let, a to navzdory skutečnosti, že od Velkého třesku uplynulo jen 13,8 miliard let.

Čím dále je galaxie, tím rychleji se od nás rozpíná a tím více se její světlo jeví jako červené. Galaxie pohybující se s rozpínajícím se vesmírem bude dnes ještě větší počet světelných let, než je počet let (vynásobený rychlostí světla), které trvalo světlo vyzařované z ní k nám. Můžeme však pochopit pouze červené posuny a modré posuny, pokud je připisujeme kombinaci pohybu (speciální relativistické) a rozšiřující se struktury prostorových (obecných relativistických) příspěvků.
LARRY MCNISH OF RASC CALGARY CENTER


Když změříme, jak daleko jsou různé objekty od jejich fyzických a světelných vlastností & mdash spolu s množstvím, v jakém bylo jejich světlo posunuto expanzí vesmíru & mdash, můžeme pochopit, z čeho je vesmír vyroben. Náš kosmický koktejl v současné době sestává z:

  • 0,01% záření ve formě fotonů,
  • 0,1% neutrin, nepolapitelná částice s nízkou hmotností téměř tak velká jako fotony,
  • 4,9% normální hmota, vyrobená převážně ze stejných materiálů jako jsme my: protony, neutrony a elektrony,
  • 27% temné hmoty, neznámá látka, která gravituje, ale nevyzařuje ani neabsorbuje světlo,
  • a 68% temná energie, což je energie vlastní vesmíru, která způsobí, že vzdálené objekty zrychlí ve své recesi od nás.

Když tyto efekty zkombinujete dohromady, získáte jedinečnou a jednoznačnou předpověď, jak daleko je v každém okamžiku minulosti i současnosti na okraji pozorovatelného vesmíru.


Graf velikosti / měřítka pozorovatelného vesmíru vs. průchodu kosmického času. To se zobrazuje na stupnici protokolu a protokolu s identifikovanými několika významnými milníky velikosti a času. Všimněte si rané doby ovládané radiací, nedávné doby ovládané hmotou a současné a budoucí exponenciálně se rozšiřující éry.
E. SIEGEL


To je velký problém! Většina lidí předpokládá, že pokud vesmír existuje od velkého třesku 13,8 miliardy let, pak hranice toho, kam až uvidíme, bude 13,8 miliardy světelných let, ale to není úplně správné.

Pouze kdyby byl Vesmír statický a neroztahoval se, byla by to pravda, ale faktem je toto: čím dál se díváme, tím rychlejší vzdálené objekty vypadají, že se od nás vzdálí. Rychlost této expanze se mění způsobem, který je předvídatelný na základě toho, co je ve vesmíru, a naopak, vědět, co ve vesmíru je, a sledovat, jak rychle se objekty rozpínají, nám říká, jak daleko jsou. Když vezmeme všechna dostupná data společně, dospějeme k jedinečné hodnotě pro všechno dohromady, včetně vzdálenosti k pozorovatelnému kosmickému horizontu: 46,1 miliardy světelných let.

Pozorovatelný vesmír může být z našeho pohledu 46 miliard světelných let ve všech směrech, ale určitě existuje více, nepozorovatelný vesmír, možná dokonce nekonečné množství, stejně jako ten náš za tím. Postupem času toho budeme moci vidět více a nakonec odhalíme přibližně 2,3krát více galaxií, než kolik můžeme v současné době vidět.
FR & EacuteD & EacuteRIC MICHEL AND ANDREW Z. COLVIN, ANOTOVANÝ E. SIEGELEM


Tato hranice však není & quotedge & quot pro Vesmír v jakémkoli konvenčním smyslu slova. Nejedná se vůbec o hranici ve vesmíru, pokud bychom se náhodou nacházeli v jakémkoli jiném bodě ve vesmíru, stále bychom byli schopni detekovat a pozorovat vše kolem nás v rámci této sféry 46,1 miliard světelných let soustředěné na nás.

Je to proto, že & quotedge & quot je hranice v čase, nikoli v prostoru. Tato hrana představuje hranici toho, co můžeme vidět, protože rychlost světla a mdash i v rozpínajícím se vesmíru řízeném obecnou relativitou & mdash umožňuje pouze signály cestovat tak daleko přes 13,8 miliardou historii vesmíru. Tato vzdálenost je díky expanzi vesmíru dále než 13,8 miliardy světelných let, ale stále je konečná. Nemůžeme však dosáhnout všeho.

Velikost našeho viditelného vesmíru (žlutá) spolu s množstvím, kterého můžeme dosáhnout (purpurová). Pokud bychom zrychlili rychlostí 9,8 m / s ^ 2 přibližně 22,5 roku a pak se otočili a zpomalili o dalších 22,5 roku, mohli bychom dosáhnout jakékoli galaxie v purpurovém kruhu, dokonce i ve vesmíru s temnou energií, ale nic mimo ni.
E. SIEGEL, ZALOŽENÝ NA PRÁCI SPOLEČNÝCH UŽIVATELŮ WIKIMEDIA AZCOLVIN 429 A FRÉDÉRIC MICHEL


Po určité vzdálenosti můžeme vidět část světla, které již bylo emitováno dávno, ale nikdy neuvidíme světlo, které je emitováno právě teď: 13,8 miliardy let po Velkém třesku. Po určité specifické vzdálenosti & mdash vypočítané (mnou) na přibližně 18 miliard světelných let daleko v současnosti & mdash se k nám nikdy nedostane ani signál pohybující se rychlostí světla.

Podobně to znamená, že kdybychom byli v libovolně výkonné raketové lodi, byly bychom nakonec dosažitelné všechny objekty, které jsou v současné době v tomto okruhu 18 miliard světelných let, i když se vesmír stále rozšiřoval a tyto vzdálenosti se stále zvýšit. Objekty nad rámec toho by však nikdy nebyly dosažitelné. I když jsme dosáhli větších a větších vzdáleností, ustupovali rychleji, než jsme kdy mohli cestovat, což nám bránilo navštěvovat je na celou věčnost. Již 94% všech galaxií v pozorovatelném vesmíru je mimo náš věčný dosah.

Jak velký je náš pozorovatelný vesmír a jak vidíme, je to mnohem víc, než jsme kdy mohli dosáhnout, protože v současnosti je dosažitelných pouze 6% objemu, který můžeme pozorovat. Kromě toho, co můžeme pozorovat, je však jistě více vesmíru, což můžeme vidět, představuje jen nepatrný zlomek toho, co tam venku musí být.
NASA, ESA, R. WINDHORST, S. COHEN A M. MECHTLEY (ASU), R. O & rsquoCONNELL (UVA), P. MCCARTHY (CARNEGIE OBS), N. HATHI (UC RIVERSIDE), R. RYAN (UC DAVIS) , & amp. H. YAN (TOSU)


A přesto existuje jiný & citát & quot, který bychom možná chtěli vzít v úvahu: za hranicemi toho, co můžeme pozorovat dnes, nebo dokonce toho, co můžeme potenciálně pozorovat libovolně daleko do budoucnosti, pokud budeme běžet naše teoretické hodiny směrem k nekonečnu. Můžeme uvažovat o tom, jak velký je celý Vesmír & nepozorovatelný Vesmír & mdash a zda se sklopí sám na sebe nebo ne.

Způsob, jakým na to můžeme odpovědět, je založen na extrapolaci toho, co pozorujeme, když se pokoušíme měřit prostorové zakřivení vesmíru: množství prostoru, které je zakřiveno v největším měřítku, jaké můžeme pozorovat. Pokud je vesmír pozitivně zakřivený, budou se paralelní linie sbíhat a tři úhly trojúhelníku se budou sčítat na více než 180 stupňů. Pokud je vesmír záporně zakřivený, paralelní linie se rozcházejí a tři úhly trojúhelníku se sečtou na méně než 180 stupňů. A pokud je vesmír plochý, rovnoběžky zůstanou rovnoběžné a všechny trojúhelníky budou přesně obsahovat 180 stupňů.

Úhly trojúhelníku se sčítají do různých hodnot v závislosti na přítomném prostorovém zakřivení. Pozitivně zakřivený (nahoře), negativně zakřivený (uprostřed) nebo plochý (dole) vesmír bude mít vnitřní úhly trojúhelníkového součtu až do více, méně nebo přesně rovných 180 stupňů.
TEAM VĚDY NASA / WMAP


Způsob, jakým to děláme, je přijímat nejvzdálenější signály ze všech, jako je světlo, které zbylo z Velkého třesku, a podrobně prozkoumat, jak jsou kolísány vzory. Pokud je vesmír zakřivený v kladném nebo záporném směru, fluktuační vzorce, které pozorujeme, budou zkresleny, aby se objevily na větších nebo menších úhlových stupnicích, na rozdíl od plochého vesmíru.

Když vezmeme nejlepší dostupná data, která pocházejí jak z výkyvů kosmického mikrovlnného pozadí a # 39s, tak z podrobností o tom, jak se galaxie shlukují ve velkém měřítku v různých vzdálenostech, dospějeme k nevyhnutelnému závěru: Vesmír je nerozeznatelný od dokonalého prostorového plochost. Pokud je zakřivený, je na úrovni, která není větší než 0,4%, což znamená, že pokud je vesmír zakřivený jako hypersféra, jeho poloměr je alespoň

250krát větší než část, která je pro nás pozorovatelná.

Velikost horkých a studených míst, stejně jako jejich měřítka, naznačují zakřivení vesmíru. To the best of our capabilities, we measure it to be perfectly flat. Baryon acoustic oscillations and the CMB, together, provide the best methods of constraining this, down to a combined precision of 0.4%.
SMOOT COSMOLOGY GROUP / LBL


If you define the edge of the Universe as the farthest object we could ever reach if we began our journey immediately, then our present limit is a mere distance of 18 billion light-years, encompassing just 6% of the volume of our observable Universe. If you define it as the limit of what we can observe a signal from &mdash who we can see and who can see us &mdash then the edge goes out to 46.1 billion light-years. But if you define it as the limits of the unobservable Universe, the only limit we have is that it's at least 11,500 billion light-years in size, and it could be even larger.

This doesn't necessarily mean that the Universe is infinite, though. It could be flat and still curve back on itself, with a donut-like shape known mathematically as a torus. As large and expansive as the observable Universe is, it's still finite, with a finite amount of information to teach us. Beyond that, the ultimate cosmic truths still remain unknown to us.

In a hypertorus model of the Universe, motion in a straight line will return you to your original location, even in an uncurved (flat) spacetime. The Universe could also be closed and positively curved: like a hypersphere.
ESO AND DEVIANTART USER INTHESTARLIGHTGARDEN


The Hubble deep field photos and the edge of the universe

The Hubble telescope was able to capture images of the edges of our visible universe in its deep space photos. These were among its most breathtaking pictures. They show galaxies from about 14 billion light years away, as well as in the past, from the very beginning of time and space in our universe. What they show are very embryonic, primitive galaxies just in the process of formation- the very first galaxies after the big bang. But due to cosmic inflation, we believe that the actual universe actually extends even beyond this visible portion. We just can't see it because right after the big bang, space expanded faster than light, and so these parts of the universe grew beyond our perception.

But what we are seeing couldn't have been too much after the big bang, speaking in terms of relativistic invariance of our own time/space frame of reference.

Also, our ability to see the fair homogeneity of the cosmic background radiation, which also seems to be an event which developed fairly early on after the big bang, suggests that the actual edge in space-time can't be too far beyond these things that we do see. Wherever that edge is, these things that we do see should be covering something like


How Far Is It To The Edge Of The Universe?

If you were to go as far out into space as you can imagine, what would you encounter? Would there be a limit to how far you could go, or could you travel a limitless distance? Would you eventually return to your starting point, or would you continue to traverse space that you had never encountered before? In other words, does the Universe have an edge, and if so, where is it?

Believe it or not, there are actually three different ways to think about this question, and each one has a different answer. If you consider how far you could go if you:

    • left today in an arbitrarily powerful rocket,
    • considered everything that could ever contact us or be contacted by us from the start of the hot Big Bang,
    • or used your imagination alone to access the entire Universe, including beyond what will ever be observable,

    You can figure out how far it is to the edge. In each case, the answer is fascinating.

    We often visualize space as a 3D grid, even though this is a frame-dependent oversimplification when … [+]

    The key concept to keep in mind is that space isn’t how we normally conceive of it. Conventionally, we think about space as being like a coordinate system — a three-dimensional grid — where the shortest distance between two points is a straight line, and where distances don’t change over time.

    But both of those assumptions, so thoroughly good in our everyday lives, fail spectacularly when we begin looking at the larger-scale Universe beyond our own planet. For starters, the idea that the shortest distance between two points is a straight line falls apart as soon as you start introducing masses and energetic quanta into your Universe. Because spacetime is subject to curvature, which the presence of matter and energy is the cause of, the shortest distance between two points is inherently dependent on the shape of the Universe between those points.

    Instead of an empty, blank, three-dimensional grid, putting a mass down causes what would have been … [+]

    Christopher Vitale of Networkologies and the Pratt Institute

    In addition to that, the fabric of spacetime itself does not remain static over time. In a Universe filled with matter and energy, a static, unchanging Universe (where distances between points remain the same over time) is inherently unstable the Universe must evolve by either expanding or contracting. If Einstein’s General theory of Relativity is correct, this is mandatory.

    Observationally, the evidence that our Universe is expanding is overwhelming: a spectacular validation for Einstein’s predictions. But this carries with it a series of consequences for objects separated by cosmic distances, including that the distance between them expands over time. Today, the most distant objects we can see are more than 30 billion light-years away, despite the fact that only 13.8 billion years have passed since the Big Bang.

    The farther a galaxy is, the faster it expands away from us and the more its light appears … [+]

    Larry McNish of RASC Calgary Center

    When we measure how distant a variety of objects are from their physical and luminous properties — along with the amount that their light has been shifted by the Universe’s expansion — we can come to understand what the Universe is made of. Our cosmic cocktail, at present, consists of:

    • 0.01% radiation in the form of photons,
    • 0.1% neutrinos, an elusive, low-mass particle almost as numerous as photons,
    • 4.9% normal matter, made mostly of the same stuff we are: protons, neutrons, and electrons,
    • 27% dark matter, an unknown substance that gravitates but neither emits nor absorbs light,
    • and 68% dark energy, which is the energy inherent to space that causes distant objects to accelerate in their recession from us.

    When you combine these effects together, you get a unique and unambiguous prediction for how far it is, at all times past and present, to the edge of the observable Universe.

    A graph of the size/scale of the observable Universe vs. the passage of cosmic time. This is … [+]

    This is a big deal! Most people assume that if the Universe has been around for 13.8 billion years since the Big Bang, then the limit to how far we can see will be 13.8 billion light-years, but that’s not quite right.

    Only if the Universe were static and not expanding would this be true, but the fact is this: the farther away we look, the faster distant objects appear to speed away from us. The rate of that expansion changes in a way that is predictable based on what’s in the Universe, and in turn, knowing what’s in the Universe and observing how fast objects expand tells us how far away they are. When we take all of the available data together, we arrive at a unique value for everything together, including the distance to the observable cosmic horizon: 46.1 billion light-years.

    The observable Universe might be 46 billion light years in all directions from our point of view, … [+]

    Frédéric MICHEL and Andrew Z. Colvin, annotated by E. Siegel

    This boundary, however, is not an “edge” to the Universe in any conventional sense of the word. It is not a boundary in space at all if we happened to be located at any other point in space, we would still be able to detect and observe everything around us within that 46.1 billion light-year sphere centered on us.

    This is because that “edge” is a boundary in time, rather than in space. This edge represents the limit of what we can see because the speed of light — even in an expanding Universe governed by General Relativity — only allows signals to travel so far over the Universe’s 13.8 billion year history. This distance is farther than 13.8 billion light-years because of the Universe’s expansion, but it’s still finite. However, we cannot reach all of it.

    The size of our visible Universe (yellow), along with the amount we can reach (magenta). If we … [+]

    E. Siegel, based on work by Wikimedia Commons users Azcolvin 429 and Frédéric MICHEL

    Beyond a certain distance, we can see some of the light that was already emitted long ago, but will never see the light that is being emitted right now: 13.8 billion years after the Big Bang. Beyond a certain specific distance — calculated (by me) to be approximately 18 billion light-years away at present — even a signal moving at the speed of light will never reach us.

    Similarly, that means that if we were in an arbitrarily high-powered rocket ship, all of the objects presently contained within this 18 billion light-year radius would be eventually reachable by us, even as the Universe continued to expand and these distances continued to increase. However, the objects beyond that would never be reachable. Even as we achieved greater and greater distances, they would recede faster than we could ever travel, preventing us from visiting them for all eternity. Already, 94% of all the galaxies in the observable Universe are beyond our eternal reach.

    As vast as our observable Universe is and as much as we can see, it’s far more than we can ever … [+]

    NASA, ESA, R. Windhorst, S. Cohen, and M. Mechtley (ASU), R. O’Connell (UVa), P. McCarthy (Carnegie Obs), N. Hathi (UC Riverside), R. Ryan (UC Davis), & H. Yan (tOSU)

    And yet, there is a different “edge” that we might want to consider: beyond the limits of what we can observe today, or even what we can potentially observe arbitrarily far into the future, if we run our theoretical clock towards infinity. We can consider how large the entire Universe is — the unobservable Universe — and whether it folds in on itself or not.

    The way we can answer this is based on an extrapolation of what we observe when we try to measure the spatial curvature of the Universe: the amount that space is curved on the largest scale we can possibly observe. If the Universe is positively curved, parallel lines will converge and the three angles of a triangle will sum to more than 180 degrees. If the Universe is negatively curved, parallel lines will diverge and the three angles of a triangle will sum to less than 180 degrees. And if the Universe is flat, parallel lines will remain parallel, and all triangles will contain 180 degrees exactly.

    The angles of a triangle add up to different amounts depending on the spatial curvature present. A … [+]

    The way we do this is to take the most distant signals of all, such as the light that’s left over from the Big Bang, and examine in detail how the fluctuations are patterned. If the Universe is curved in either a positive or a negative direction, the fluctuation patterns that we observe will wind up distorted to appear on either larger or smaller angular scales, as opposed to a flat Universe.

    When we take the best data available, which comes from both the cosmic microwave background’s fluctuations and the details of how galaxies cluster together on large scales at a variety of distances, we arrive at an inescapable conclusion: the Universe is indistinguishable from perfect spatial flatness. If it is curved, it’s at a level that’s no more than 0.4%, meaning that if the Universe is curved like a hypersphere, its radius is at least

    250 times larger than the part that’s observable to us.

    The magnitudes of the hot and cold spots, as well as their scales, indicate the curvature of the … [+]

    Smoot Cosmology Group / LBL

    If you define the edge of the Universe as the farthest object we could ever reach if we began our journey immediately, then our present limit is a mere distance of 18 billion light-years, encompassing just 6% of the volume of our observable Universe. If you define it as the limit of what we can observe a signal from — who we can see and who can see us — then the edge goes out to 46.1 billion light-years. But if you define it as the limits of the unobservable Universe, the only limit we have is that it’s at least 11,500 billion light-years in size, and it could be even larger.

    This doesn’t necessarily mean that the Universe is infinite, though. It could be flat and still curve back on itself, with a donut-like shape known mathematically as a torus. As large and expansive as the observable Universe is, it’s still finite, with a finite amount of information to teach us. Beyond that, the ultimate cosmic truths still remain unknown to us.

    In a hypertorus model of the Universe, motion in a straight line will return you to your original … [+]

    ESO and deviantART user InTheStarlightGarden

    Sleduj mě na Twitteru. Check out my website or some of my other work here.


    Can you reach the edge of the universe?

    As far as můžeme tell, there is no edge do vesmír. Space spreads out infinitely in all directions. Furthermore, galaxies fill all of the space through-out the entire infinite vesmír. This conclusion is reached by logically combining two observations.

    Additionally, how can the universe be infinite? Brzký universe could have just been infinitely malý. Pokud vesmír byl nekonečný the early vesmír must also be nekonečný (because the universe can never expand at an nekonečný rate) and, assuming all of the vesmír has matter, must have contained an nekonečný amount of matter.

    One may also ask, what happens if you reach the edge of the universe?

    The edge of the observable vesmír cannot keep up with the expansion of the vesmír so that many galaxies are eternally beyond our observation.

    According to astronauts, they all čich jako prostor. While each astronaut voní something a bit different, they all agree 'prostor stinks'. Obviously, prostor is a vacuum, so no one really 'smelled' it before in the traditional sense of the word. If you tried, you'd die.


    Q: How far away is the edge of the universe?

    Fyzik: If you ever hear a physicist talking about “the edge of the universe”, what they probably mean is “the edge of the viditelné universe”. The oldest light (from the most distant sources) is around 15 billion years old. Through a detailed and very careful study of cosmic inflation we can estimate that those sources should now be about 45 billion light years away. So if you define the size of the visible universe as the present physical distance (in terms of the “co-moving coordinates” which are stationary with respect to the cosmic microwave background) to the farthest things we can see, then the edge of the visible universe is 45 billion light years away (give or take). However, that “edge” doesn’t mean a lot. It’s essentially a horizon, in that it only determines how far you can see.

    Of course, if you wanted to know “how far can we see?” you would have asked that. The picture of the universe that most people have is of a universe enclosed in some kind of bubble. That is, the picture that most people have is of a universe that has an edge. However, there are some big problems with assuming that there’s a boundary out there.

    If you decide that space suddenly ends at an edge, then you have to figure out how particles would interact with it. Obviously they can’t keep going, but bouncing off or stopping both violate conservation of momentum, and disappearing violates conservation of mass/energy. Moreover, if you say that spacetime has a definite edge at a definite place then you’re messing with relativistic equivalence (all of physics works the same in all positions and velocities). It may seem easy to just put an asterisk on relativity and say that there’s an exception where the edge of the universe is concerned, but the math isn’t nearly as forgiving.

    The nicest theories today suggest that there is no boundary to the universe at all. This leads to several options:

    Three possibilities for a homogeneous (same everywhere), edgeless universe.

    1) A negatively curved, infinite universe. This option has been ruled out by a study of the distribution of the Cosmic Microwave Background.

    2) A flat (non-curved), infinite universe. The measurements so far (devotees may already know how to do these measurements) show that space is flat, or very very nearly flat. However, infinite universes make everyone nervous. An infinite universe will repeat everything in the visible universe an infinite number of times, as well as every possible tiny variation, as well as every vastly different variation. All philosophy aside, what really bothers physicists is that an infinite (roughly homogeneous) universe will contain an infinite amount of matter and energy. Also, the big bang (assuming that the Big Bang happened) would have had to happen everywhere at once. As bad as the mathematical descriptions of the Big Bang traditionally are, an infinitely large Big Bang is much worse.

    3) A curved, finite universe. This is the best option. You can think of the universe as being a 3-dimensional space that is the surface of a 4-dimensional ball, in the same way that the surface of a balloon is a 2-dimensional space wrapped around a 3-dimensional ball. Of course, this immediately begs the question “what’s inside the ball?”. Well, keep in mind that what defines a space is how the things inside it relate to each other (the only thing that defines space is rulers). So even if you turned the “balloon” inside-out you’d still have the same space. Or, if you’re not a topologist, then remember that there’s nothing outside of space, and the surface of the 4-d sphere is space. Now, be warned, the 𔄛-d surface of a 4-d ball” description isn’t entirely accurate. Right of the bat, we don’t live in 3 dimensions, we live in 3+1 dimensions (not “space” but “spacetime”), and the metric for that is a little weird. Also, when you talk about “the shape of the universe”, you probably mean “the shape of the universe right now”, and sadly there’s no way to universally agree on what “now” means in a universe with any rotating stuff in it. That being said, the “surface of a sphere” thing is still a good way to talk about the universe.

    Since our best measurements show that space is very flat, if the universe has taken the 3rd “curved, finite” path (it probably has), then it must be really really big. This is for the same reason that you can easily show that a ball is curved, but may have some difficulty showing that the Earth is curved.

    Also, to answer the original question: the universe doesn’t have an edge.


    What lies at the very edge of the universe?

    Assuming that the universe it finite in size, what lies at the very edge of it?

    Hypothetically, if you took a space craft and flew it into the outer edge of the universe, what would happen?

    best analogy ive heard (i think it was from cosmos or something), is think of it like you're standing on the top of a mast of a ship in the middle of the ocean. everywhere you look around you see more water but you can only see to the horizon (lets say thats 20 miles for fun). so if a boat was 21 miles away you would not know about them, however you can imagine being on that boat and also seeing only water all around you, unaware of the first boat.

    the limit of the universe isnt the horizon, but the age. because the universe is only 13 billion years old we can only see the things close enough for light to have reached us, so our "universal horizon" is 13 billion light years out. but if i were 14 billion light years away i would still be able to see 13 billion light years, i just wouldnt be able to see earth.

    so the "known universe" is the 13billion light year sphere around us that encompasses things close enough for their light to have reached us since the big bang, but the unknown universe.. who knows?

    The "observable sphere" is more like 90 billion light years, because expansion occurs faster than the speed of light. So while the universe is

    13 billion years old, our "cosmos horizon" is about 45 billion light years away.

    Does that mean that it's possible we are more than 14 billion light years away from the centre of the universe and hence cannot observe it?

    I’m not sure I can answer the question in the title of this thread, but I’ll try to at least shed some light on the size of the Universe (observable and unobservable), as it is currently understood by mainstream science. I’ll try to keep it as straight-forward as I can, without going off on tangents.

    Currently accepted estimates of the age of the universe indicate approx 13.8 billion years. Also widely accepted, and verified countless times experimentally, is that the universal speed limit through the vacuum of space is the speed of light. This, in turn, leads to the common misconception that the radius of the observable universe must be 13.8 billion light-years. This makes perfect sense assuming we live in a flat, static universe. In actuality, though, spacetime is anything but flat or static. Rather, we’re part of an expanding universe. Spacetime is continually expanding at an accelerating rate. Therefore, distance obtained by multiplying the speed of light by the age of the universe is not physically meaningful.

    The observable universe (aka visible) includes all the baryonic matter that we’re receiving light or other signals from. Current estimates are that signals being received on Earth dnes include matter which is dnes actually about 46 billion ly from us, or 46 Gly. It’s the "proper distance", in a freeze-frame sense, that if you could pause the expansion process to give yourself time to send a radar beep, it would take 46 billion years from dnes to reach that most distant material/object.

    So, that 46 Gly is about how far away the matter actually is dnes that in early times emitted the cosmic microwave background radiation that we are now detecting. So we are in effect LOOKING AT matter that is now 46+ Gly from here, but as it appeared 13.8 billion years ago as a hot gas.

    That actual distance is called the "particle horizon" to distinguish it from "cosmic event horizon". The cosmic event horizon is only about 16 Gly. It’s the proper distance dnes of the most distant galaxy we could expect to reach with a signal we send DNES. Beyond that point the recession speed, due to expansion (not motion thru space), is already upwards of several times the speed of light, and so our signal would never reach it. Conversely, if an event takes place dnes in a galaxy that is beyond the 16 Gly cosmic event horizon, say an exploding star, we will never see it no matter how long we wait. Only if it’s LESS than 16 Gly from us (today, freeze-frame, i.e. proper distance) will it eventually be visible to us here on Earth.

    So, to sum it up, most of the objects we can see today are well beyond today's cosmic event horizon. To znamená, většina of the galaxies we observe dnes are actually more than 16 Gly distant from us what we are observing is the galaxies as they once were. Therefore, although we are theoretically able to observe all the matter ever created within our universe, we just can’t see it as it exists DNES. It’s likely to have remanifested itself into countless other forms.

    What lies beyond that is purely speculative, and currently beyond our ability to know. Fun to think about, though.

    I hope that halfway made sense, and wasn’t too terribly trite. Some of these concepts can be hard to get a handle on at first, and are not exactly intuitive.


    Podívejte se na video: cesta za hranice vesmíru (Listopad 2022).