How big is Obserwowalny Wszechświat?

Wszechświat obserwowalny to ta część Wszechświata, z której światło zdążyło dotrzeć do Ziemi od Wielkiego Wybuchu. Jest to kula o średnicy około 93 miliardów lat świetlnych (rok świetlny, czyli odległość, jaką światło pokonuje w ciągu roku), ze środkiem na Ziemi. Ta średnica to około 8,8 × 10²⁶ metrów, gdzie 10²⁶ oznacza jedynkę z 26 zerami.

Rozmiar

Wszechświat ma około 13,8 miliarda lat. Mogłoby się więc wydawać, że na Ziemię nie może dotrzeć światło z odległości większej niż 13,8 miliarda lat świetlnych. Jednak przestrzeń rozszerzała się w czasie podróży światła. Materia, która wyemitowała najstarsze światło, jakie może dotrzeć do Ziemi, jest dziś oddalona o około 46 miliardów lat świetlnych.

Odległość ta jest promieniem Wszechświata obserwowalnego. Astronomowie nazywają ją horyzontem cząstek. Wyznacza się ją obliczeniowo, a nie mierzy bezpośrednio. Kosmolodzy obliczają ją na podstawie tempa rozszerzania się Wszechświata i jego zawartości; te wielkości zmierzyły sondy kosmiczne, takie jak WMAP i Planck.

Opublikowane obliczenia podają promień w przedziale od około 46 do 46,6 miliarda lat świetlnych, więc średnica wynosi 92–93 miliardy lat świetlnych. Promień rośnie też z upływem czasu, ponieważ światło z większych odległości zdąża dotrzeć.

Porównania rozmiarów

Pod względem objętości zmieściłoby się w nim około 3 × 10⁵⁹ planet wielkości Ziemi.
Gdyby Drogę Mleczną, która ma około 100 000 lat świetlnych średnicy, zmniejszyć do rozmiarów piłki do koszykówki, Wszechświat obserwowalny miałby około 220 kilometrów średnicy.
Około 930 000 dysków Drogi Mlecznej ułożonych obok siebie zmieściłoby się na szerokości Wszechświata obserwowalnego.
Wszechświat obserwowalny jest 10–14 razy szerszy niż Wielka Ściana Herkulesa-Korony Północnej, proponowana struktura, której szerokość oszacowano na 6,5–9,8 miliarda lat świetlnych.

Co zawiera

Najstarsze światło, jakie teleskopy faktycznie mogą zobaczyć, to kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła. Ta słaba poświata została uwolniona, gdy Wszechświat miał około 380 000 lat; dziś poświata ma temperaturę około 2,7 stopnia powyżej zera bezwzględnego. Pochodzi z kuli leżącej nieco wewnątrz horyzontu cząstek, oddalonej teraz o około 14,0 gigaparseka (45,7 miliarda lat świetlnych), przy czym gigaparsek to około 3,26 miliarda lat świetlnych.

W badaniu z 2005 roku oszacowano, że w obrębie tej kuli powstało mniej więcej 170 miliardów jasnych galaktyk. Każda z nich ma jasność co najmniej około trzech czwartych jasności Drogi Mlecznej.

Poza Wszechświatem obserwowalnym

Krawędź Wszechświata obserwowalnego jest granicą tego, co można zobaczyć, a nie krawędzią przestrzeni. Pomiary satelity Planck, połączone z przeglądami galaktyk, pokazują, że przestrzeń jest płaska z dokładnością do około 0,2%. Analiza krzywizny Wszechświata z 2011 roku wykazała, że cały Wszechświat ma objętość co najmniej 251 razy większą niż część obserwowalna i może być nieskończony.