How big is Wszechświat?

Wszechświat to cała przestrzeń i wszystko, co w niej jest. Nikt nie wie, jak duży jest, a może być nieskończony. Podany wyżej rozmiar, 1600 jottametrów (około 170 miliardów lat świetlnych; rok świetlny, czyli odległość, jaką światło pokonuje w ciągu roku), nie jest wynikiem pomiaru.

Rozmiar

Część, którą można zmierzyć, to Wszechświat obserwowalny, czyli obszar, z którego światło zdążyło dotrzeć do Ziemi od Wielkiego Wybuchu. Ma około 93 miliardów lat świetlnych średnicy. Cały Wszechświat jest prawdopodobnie znacznie większy, ale jak dotąd udało się tylko wyznaczyć ograniczenie jego rozmiaru, a nie go zmierzyć.

Jednym ze sposobów wyznaczenia takiego ograniczenia jest zmierzenie kształtu przestrzeni. Gdyby przestrzeń zakrzywiała się z powrotem na siebie, jak powierzchnia kuli, Wszechświat miałby skończony rozmiar. Pomiary satelity Planck, połączone z przeglądami galaktyk, pokazują, że przestrzeń jest płaska z dokładnością do około 0,2%.

Analiza z 2011 roku połączyła takie pomiary. Wykazała na poziomie ufności 99%, że Wszechświat ma objętość co najmniej 251 razy większą niż Wszechświat obserwowalny. Jeśli przestrzeń jest dokładnie płaska albo zakrzywia się w przeciwną stronę i nie ma niezwykłego kształtu, Wszechświat ciągnie się bez końca.

Porównania rozmiarów

Gdyby Wszechświat obserwowalny zmniejszyć do rozmiarów piłki do koszykówki o średnicy około 24 centymetrów, cały Wszechświat zawierałby co najmniej tyle przestrzeni, ile kula o średnicy 1,5 metra.
Pod względem objętości w całym Wszechświecie zmieściłoby się co najmniej 8 × 10⁶¹ planet wielkości Ziemi, gdzie 10⁶¹ to jedynka z 61 zerami.
Przestrzeń, która zapętla się na siebie, mogłaby w zasadzie być mniejsza niż Wszechświat obserwowalny. Poszukiwania z 2004 roku wykluczyły, dla szerokiego zakresu kształtów, Wszechświat o średnicy mniejszej niż 24 gigaparseki (78 miliardów lat świetlnych). To około 84% szerokości Wszechświata obserwowalnego.

Poszukiwanie zapętlonego Wszechświata

Przestrzeń może być skończona bez zakrzywienia, jeśli zapętla się na samą siebie. Tak działają niektóre gry wideo: statek, który opuszcza jedną krawędź ekranu, wraca przy przeciwległej. W takim Wszechświecie światło z tego samego obszaru mogłoby docierać do Ziemi z więcej niż jednego kierunku.

Kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła, słaba poświata pozostała po młodym Wszechświecie, pokazywałoby wtedy pasujące do siebie okręgi gorących i zimnych plam w różnych częściach nieba. W 2004 roku zespół przeszukał mapy z sondy WMAP należącej do NASA pod kątem takich okręgów. Nie znalazł pasujących okręgów o promieniu większym niż 25 stopni.

Dla szerokiego zakresu możliwych kształtów wyklucza to Wszechświat o średnicy mniejszej niż 24 gigaparseki, przy czym gigaparsek to około 3,26 miliarda lat świetlnych. Poszukiwania nie mogły wykluczyć większych zapętlonych wszechświatów ani Wszechświata nieskończonego.