Gözlemlenebilir Evren de olduğu kozmoloji , bizim evrenin görünen kısmı. Bu nedenle, sınırı kozmolojik ufukta yer alan ve Dünya'nın merkezini oluşturduğu bir toptur. Dolayısıyla bu göreceli bir kavramdır ve Evrenin başka yerlerinde bulunan diğer gözlemciler aynı gözlemlenebilir topa sahip olmayacaklardır (ancak yarıçapı aynı olacaktır).
Nedeniyle bizim evren bir sahip olmasından sonlu yaş arasında 13,8 milyar yıl, ufkun ötesinde bulunan gökcisimlerinin ışık bize ulaşmak için zaman olmamıştır ve bu nesneler halen bu nedenle görünmez; yine de, gözlemlenebilir Evren, doğası gereği zamanla daha da büyür: Görünür Evrenin yarıçapı, bu nedenle, her saniye bir ışık saniyesi daha büyüktür veya buna eşdeğer olarak, her yıl bir ışık yılı daha büyüktür ve Evrenin genişlemesi dikkate alındığında daha da fazladır .
Gözlemlenebilir Evrendeki en uzak nesneler, aynı zamanda, Big Bang'e en yakın, en ilkel hallerinde gözlemlenebilenlerdir , çünkü onlar, ışığının gözlemciye ulaşması en uzun süren nesnelerdir . . Ayrıca, uzaklaştıkça daha büyük bir kırmızıya kayma ile algılanırlar .
Gözlemlenebilir Evren gözlemlenebilen ve ölçülebilen bir şey ve olarak tanımlanır ışık hızı olmak hız sınırlama , ötesinde bir şey kozmolojik ufka gözlenen edilemez ne de uyulması gereken ne olabilir. Etkileyebilir. Kozmik prensibi dolayısıyla sonra belirlenen, Edward A. Milne (1896-1950), gözlemlenebilir evren, büyük bir ölçekte, bildiren homojen ve izotropik . Evren her yönden küresel olarak aynı olduğundan, her yönden gelen ışık ışınları a priori aynı anda aynı mesafeyi kat eder. Belirli bir anda gözlemlenebilir evrenin nedenle a, topa gözlemci merkezi ve olduğu yarıçap boyunca bir ışık sinyali tarafından alınan mesafedir evrenin varlığının zaman o an.
Pratikte, gözlemlenebilir evren, uzun zamandır çıplak gözle görülebilen evrene indirgenmiştir . Şimdi, bugün gözlemlenen elektromanyetik radyasyon olan Büyük Patlama'dan yaklaşık 380.000 yıl sonra yayılan uzay bölgesi olarak tanımlanabilen son yayılmanın yüzeyi ile sınırlıdır.hui , kozmolojik dağınık arka plan . Onun anizotropi tarafından araştırılıp COBE , WMAP sonra Planck . Nötrinoların kozmolojik arka plan kadar erken tahmin, 1953 tarafından Ralph Alpher James Follin ve Robert Herman , tespit edilmemiştir. Yerçekimi dalgalarının kozmolojik arka planına gelince , bunun BICEP2 işbirliği ile tespit edildiği açıklandı.17 Mart 2014, itiraz edilir. Öte yandan, gözlemlenebilir evrenin bazı bölgeleri görünmez. Bunlar ötesinde bölgeler ufkun ait astrofizik kara deliklerin gibi yıldız kara delikler kaynaklanan yerçekimsel çöküş içinde masif yıldızlı veya süper kütleli kara deliklerin merkezinde bulunan, galaksilerin .
Evreni gözlemleyebildiğimiz ve ölçebildiğimiz şey, gözlemlendiği anda var olan gerçek Evren değil, Evrenin bir resmidir. Bu görüntü, ışığın sonlu hızda ve ayrıca belirli etkilerin eşlik ettiği genişleyen bir Evrende yayılması gerçeğinden dolayı gerçek olandan önemli ölçüde farklıdır :
Sonlu yarıçaplı bir top olarak, gözlemlenebilir evren , zaman ve uzayda sonlu bir hacim kaplar . Sonluluğu, Evrenin sonlu bir yaşı olması ve ışığın bir boşlukta sonlu bir hızla hareket etmesi gerçeğinden kaynaklanır . Bu hacim, bir bütün olarak Evrenin yalnızca bir kısmını temsil eder ve eğriliği sıfır veya negatifse potansiyel olarak sonsuzdur . Kozmik dağınık arka planın ölçümleri, Evrenin uzaysal eğriliğinin çok düşük veya sıfır olduğunu gösteriyor ve gözlemlenebilir evrenin Evrenin en fazla sadece %2'sini temsil ettiğini gösteriyor.
Gözlemlenebilir evrenin yarıçapı , Evrenin genişlemesi ve ışık hızının birleşik gerçeği nedeniyle sürekli artmaktadır . Ancak genişleme nedeniyle nesnelere olan mesafeler de artar. Kozmolojik ufkun yarıçapının artış hızı ,
İle mesafe kozmik ufuk (veya parçacık ufuk , dolayısıyla için) geçmiş bakan zaman ile tanımlanan kırmızıya kayma , Hubble sabitinin aynı anda ve ışık hızı . Formül, zamanın bir işlevi olarak geçmişe bakmanın zamanını bilmedeki zorlukların bir işlevi değil, işlevidir .
olmanın durgunluk hız kozmolojik ufukta bulunan nesnelerin, biz geçen zaman her saniye daha hızlı bir şekilde uzaklaşan nesnelerin ötesine 300.000 kilometrelik alanın yeni bir derinlik keşfetmek ve yeni nesnelerdir yapar bu formüle anladığım bu nedenle, bir daha asla ayrılmamak üzere sürekli olarak gözlemlenebilir evrene girer. Bugün, en uzak nesneler , gözlemlenebilir evrenin yarıçapı ve hızında uzaklaşmaktadır ve zamanın sonunda en uzaktaki nesneler, sonsuza doğru giden bir hızla uzaklaşacaktır, ancak gözlemlenebilir evrenin ışını, her zaman hız ile onları geride bırakın .
evrenin kaderi |
kırmızıya kayma |
Geçmişe bakma zamanı |
Malzeme yoğunluğu |
enerji yoğunluğu |
gözlemlenebilir evrenin yarıçapı |
Yarıçap artış oranı |
---|---|---|---|---|---|---|
Evrenin Kökeni |
0 | 1 | 0 | 0 | ||
şimdi zaman |
0 | 0.278 | 0.722 | |||
Zamanın sonu |
-1 | 0 | 1 |
Evrenin gözlemlenemeyen kısmını, onu göremediğimiz bahanesiyle görmezden gelmek bilimsel olarak tutarsız olacaktır. Evreni bir bütün olarak kavrayabilmek ve biz onun sadece bir kısmını görebilirken , teorik modellerin tüm gücüdür . Gerçekten de, bir yandan gözlemcinin Evrendeki konumunun gözlem üzerinde özel bir sonucu yoktur. Kopernik prensip böylece onuruna belirlenmiş, Nicolas Copernicus hangi (1473-1543) ve uygun Toprak ayrıcalıklı bir konum işgal etmez Güneş Sistemi'nin , teyit ve genişletildi Güneş kadar erken, 1609 tarafından, Johannes Kepler ( 1571-1630), daha sonra gelen, genel 1697 tarafından, Isaac Newton (1643-1727). Sonuç, gözlemlenebilir evrende ayrıcalıklı bir gözlem noktası bulunmadığına göre Alexander Vilenkin'in adını taşıyan vasatlık ilkesidir . Öte yandan, gözlemlenebilir Evren'in büyük ölçüde homojen ve izotropik olduğunu belirten Edward A. Milne (1896-1950)'den yola çıkarak bu şekilde belirlenen kozmolojik ilke , Evren'in gözlenemeyen kısımlarının, Evren'in gözlenemeyen kısımlarının, en yakın noktada olmasını sağlar. aynı zamanda kozmik , muhtemelen gözlemlenen evrene benzer.
Gözlemlenebilir evrenin uzak nesneleri, gözlem anıyla aynı kozmik zamanda oldukları gibi değil, ışıklarının yayıldığı anda oldukları gibi görünürler . Nesneler ne kadar uzaksa, genç bir kozmik zamanda o kadar çok gözlemlenirler ve bugün ortaya çıkan en uzak astronomik nesne , 700 milyon yıl sonra ortaya çıkan kuasar ULAS J1120 + 0641'dir.Big Bang. Ancak bugün gözlemlenen özelliklere sahipken, bugün bizden en uzak gözlemlenebilir nesne değildi, ondan uzaktı.
Big Bang ile ilgili olarak gözlemlenen nesnelerin yaşlarının değerlendirilmesi kolay bir şey değildir ve geçmişe bakma zamanının arayışını oluşturmaktadır . Bu süre doğrudan gözlemlenmez ve gözlemlenen nesnenin elektromanyetik spektrumunun spektral çizgilerinin kaymasına göre doğrudan ölçülen kırmızıya doğru kaymadan çıkarılmalıdır . İçine bu kaymanın dönüşüm kozmolojik zaman bağlıdır kullanılan kozmolojik modelde , hem de onun değerine parametreleri, genellikle kötü bilinmektedir.
Büyük kırmızıya kaymalarda gözlemlenen astronomik nesneler, gözlemle aynı kozmik zamanda , kırmızıya kaymaları ne kadar büyük olursa, o kadar uzaktır. Bu ise alımı için mesafe evrenin genişlemesi göre nesnenin yaş ile çarpılır ışık hızından daha büyük olan ışık. Bu nesnelerin bu zamanda ve bu mesafeden nasıl göründüğünü bilemeyiz.
Öte yandan, bu cisimleri ışıklarının yayıldığı anda, gözlemciye daha yakın oldukları yerde oldukları gibi görüyoruz, emisyona olan mesafedir . Küçük kaymalar için kırmızıya kayma ile emisyona olan mesafe artar, maksimum bir değerden geçer ve daha sonra büyük kaymalar için azalır. Bir FLRW metriğine göre modellenen bir evrende , emisyona olan mesafenin azaldığı sınırlayıcı kırmızıya kayma z = 5/4 = 1.25'tir ve bu yaklaşık 5 milyar yıllık bir mesafeyi temsil eder. Başka bir deyişle, bizden 5 milyar ışıkyılı uzaklıkta olan nesneleri bugün göründükleri gibi gözlemleyemeyiz. Kozmik yaygın arkaplan çok yüksek kırmızıya kayma olmak, bu fotonları üretilen uzay parçası özellikle yakın bize emisyon anda oldu: 40 milyon ışık yılı yaklaşık.
Evrenin yaşı Haziran 2014 yılında yaklaşık 13,8 milyar yıl olduğu tahmin edilmektedir [13,798 (± 0.037), 10 x 9 yıl]. Bir yıldızın yaydığı ışık 13,8 milyar yıldan fazla yol kat etmiş olamaz. Sonuç olarak, Evrenimizin gözlemlenebilir kısmının sınırında , algılayabildiğimiz en uzak nesnelerden gelen ışığın bize ulaşması 13,8 milyar yıl almış olacaktır. Bu süre zarfında ışık 13,8 milyar ışıkyılı yol kat etmiş olacak ve bu nedenle bu sayı, Evrenimizin gözlemlenebilir bölümünün ortak hareket mesafesini uygun bir şekilde sabitler .
Işık aldığımız nesnelerin, yaymalarından 13,8 milyar yıl sonra şu anda geometrik olarak ne kadar uzakta oldukları başka bir sorudur. Bu mesafeyi belirlemek için, bir evren modelini benimsemek ve uzayın genişleme hızını bilmek, düşünülen nesnenin foton emisyonundan uzaklaşacağı mesafeyi çıkarsamak gerekir . Standart kozmoloji Modeli altında, kozmolojik ufuktan mevcut uzaklık 46,5 milyar ışıkyılı civarındadır. Çap gözlemlenebilir evrenin etrafında 93 milyar ışık yılı ya da 8.8 × 10 olduğu tahmin edilmektedir 23 km (8.8 × 10 26 m ) ya da 880.000 milyar milyar kilometre.
Bu nedenle, kozmolojik ufukta bulunan nesneleri mevcut mesafesinde gözlemleyemeyiz. Teorik olarak sadece , Evren'in elektronların atom çekirdeğine katılmasına izin verecek kadar soğuduğu ve bu da ortam fotonlarının Compton etkisinin durdurulmasına neden olan Büyük Patlama'dan 380.000 yıl sonra, kozmik dağınık arka plandan uzaklığa kadar olan nesneleri gözlemleyebiliriz. fotonların Dünya'ya ulaşacak kadar uzun süre hayatta kalmasına izin vermek . Ancak, (teorik olarak) yerçekimi dalgalarının veya “fosil” nötrinoların tespiti sayesinde, o zamandan önce bilgi çıkarmak mümkün olacaktır . Bunlar henüz tespit edilmedi ve özellikle BICEP deneyi ile Büyük Patlama'nın yerçekimi dalgalarını vurgulamaya çalışıyoruz , ancak kesin sonuçlar vermedi.
Evrenimizin gözlemlenebilir bölümünde mevcut olan enerjinin madde miktarı olarak eşdeğerini büyüklük sırasına göre tahmin etmenin üç yolu. Yuvarlak şekillerde 10 80 mertebesinde toplam atom sayısına yol açarlar.
Bugüne kadar (Mart 2016), şimdiye kadar gözlemlenen en uzak gökada , 13.4 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan ve muhtemelen Büyük Patlama'dan sadece 400 milyon yıl sonra oluşan Büyük Ayı takımyıldızında bulunan GN-z11 olacaktır .
Bugüne kadar gözlemlenen diğer en uzak gökadalar şunlar olacaktır: