Фізичні характеристики та межі спостережуваного Всесвіту

Спостережуваний Всесвіт — це сферична область Всесвіту, що складається з усієї матерії, яку можна спостерігати із Землі. Важливо зазначити, що електромагнітне випромінювання від цих астрономічних об’єктів мало час дійти до Сонячної системи та Землі з початку космологічного розширення. Припускаючи, що Всесвіт ізотропний, відстань до краю спостережуваного Всесвіту однакова в усіх напрямках, тобто спостережуваний Всесвіт — це сферична область, центрована на спостерігачеві. Кожне місце у Всесвіті має свій власний спостережуваний Всесвіт, який може збігатися або не збігатися з тим, що центрований на Землі.

Визначення фізичних меж

Слово «спостережуваний» у цьому сенсі не стосується здатності сучасних технологій виявляти світло чи іншу інформацію від об’єкта, або того, чи є що виявляти. Насправді це стосується фізичної межі, створеної самою швидкістю світла. Оскільки жоден сигнал не може поширюватися швидше за світло, існує максимальна відстань, яка називається горизонтом частинок, за якою нічого неможливо виявити, оскільки сигнали ще не могли досягти спостерігача.

Ключові параметри та склад матерії

Згідно з розрахунками, радіус спостережуваного Всесвіту оцінюється приблизно в 46,5 мільярдів світлових років. Використовуючи критичну щільність і діаметр спостережуваного Всесвіту, загальну масу звичайної матерії у Всесвіті можна розрахувати як приблизно 1,5 × 10^53 кг. Крім того, на основі наданих даних можна виділити наступні характеристики:

• Діаметр: 8,8 × 10^26 м (або 93 мільярди світлових років)
• Вік: 13,787 ± 0,020 мільярдів років
• Середня температура: 2,72548 ± 0,00057 K
• Маса (звичайна матерія): 1,5 × 10^53 кг
• Вміст звичайної (баріонної) матерії: 4,9%
• Вміст темної матерії: 26,8%
• Вміст темної енергії: 68,3%

Динаміка розширення та майбутнє спостережень

Оскільки розширення Всесвіту прискорюється, усі об’єкти, які зараз спостерігаються поза межами місцевого надскупчення, з часом виглядатимуть застиглими в часі, випромінюючи прогресивно червоніше та слабше світло. Крім того, світло, випромінюване об’єктами, розташованими зараз за межами певної супутньої відстані (наразі близько 19 гігапарсеків або 62 млрд світлових років), ніколи не досягне Землі.