I dagens artikel skal vi tale om Observerbare univers. Dette emne er af allerstørste betydning i dagens samfund, da det har en væsentlig indflydelse på forskellige aspekter af vores dagligdag. I årenes løb har Observerbare univers været genstand for debatter, forskning og diskussioner, hvilket viser sin relevans på forskellige områder. Derfor er det vigtigt grundigt at forstå, hvad Observerbare univers er, og hvordan det påvirker vores dagligdag. Gennem denne artikel foreslår vi at analysere i detaljer de forskellige facetter af Observerbare univers, dets historie, dets indvirkning på samfundet og de mulige løsninger eller forslag til at løse dette problem.
Fysisk kosmologi | ||||||||||||||
Universet · Universets alder Big Bang · Tidslinje for Big Bang Observerbare univers Universets fremtid
| ||||||||||||||
Det observerbare univers, der også med et mindre præcist udtryk kaldes det synlige univers, er en betegnelse, som bruges i Big Bang-kosmologi til at beskrive et kugleformet område af rummet, der ikke strækker sig længere, end at det er teoretisk muligt for en betragter at se objekter i det. Det betyder, at der skal have været tilstrækkelig tid til, at lys udsendt af et objekt har kunnet nå frem til betragteren. Enhver position har sit eget observerbare univers, som kan være – eller ikke være – sammenfaldende med det, der har jorden som centrum.
Ordet observerbar brugt i denne betydning kræver derfor ikke, at vi med anvendelse af moderne teknologi rent faktisk er i stand til at opdage strålingen fra et objekt i området. Det betyder kun, at det har været muligt for lys eller anden stråling at nå frem til betragteren. I praksis vil der kun kunne observeres objekter til en afstand, der svarer til den grænse, hvor universet blev transparent for lys, dvs. hvor den kosmiske baggrundsstråling afkobledes fra sin interaktion med stoffet. Det kan imidlertid tænkes at være muligt at udlede information om tiden før dette tidspunkt ved at opdage tyngdekraftbølger.
Hubble-grænsen er et begreb i kosmologien, som knytter sig til Big Bang-teorien, og som henviser til den afstand, hvor objekter fjerner sig fra betragteren med en fart, der nærmer sig lysets hastighed. Den kaldes sådan efter astronomen Edwin Hubble, der var den første til at opdage, at alle objekter fjerner sig fra hinanden på galaktisk skala. I tiden efter Big Bang har alt fjernet sig fra hinanden, og eftersom lysets hastighed er konstant, synes fjernere objekter at fjerne sig med større fart. De fjerneste vil derfor synes at fjerne sig med lysets hastighed, og et objekt med denne afstand siges at være ved Hubble-grænsen.
Både i videnskabelige og populærvidenskabelige skrifter om kosmologi benyttes udtrykket "universet", selvom der strengt taget menes det "observerbare univers". Det kan retfærdiggøres ved, at der intet kan vides om nogen del af universet, som ikke står i årsagssammenhæng med os. Det betyder imidlertid ikke, at der er sammenfald mellem størrelsen af det observerbare univers og det samlede univers, fordi det ville betyde, at Jorden befandt sig nøjagtigt i universets centrum, hvilket ville stride mod en helt fundamental antagelse i astronomien (og i virkeligheden i al videnskab). Det er sandsynligt, at de galakser, som findes i det observerbare univers, kun repræsenterer en forsvindende lille del af det samlede antal galakser i universet, og deres antal kan endda være uendeligt stort.
På den anden side er det også muligt, at universet er mindre end det observerbare univers. I så fald skal det, vi nu anser for at være meget fjerne galakser, i virkeligheden være dobbeltbilleder af nærmereliggende galakser, dannet af lys, som har gennemrejst universet. En sådan hypotese er vanskelig at efterprøve eksperimentelt, fordi de forskellige billeder af samme galakse ville vise forskellige perioder i dens historie og følgelig se helt forskellige ud. En afhandling fra 2004 hævder at kunne fastlægge en nedre grænse på 24 gigaparsec (78 milliarder lysår) for universets diameter, baseret på analyser af data fra WMAP.
Den medbevægende afstand fra Jorden til grænsen for det synlige univers er omkring 46,5 milliarder lysår i alle retninger og er derfor den medbevægende radius for det synlige univers. Det gengives sommetider som en diameter på 92-94 milliarder lysår. Eftersom det synlige univers er en perfekt kugle, og rummet er næsten fladt, svarer denne størrelse til et medbevægende rumfang på omkring 4/3 π R3 = 4,0×1032 kubiklysår eller 3,4×1080kubikmeter.
Afstandene ovenfor er de, som gælder nu (i kosmologisk tid) og ikke de afstande, som fandtes på det tidspunkt, hvor lyset blev udsendt. For eksempel blev den kosmiske bagrundsstråling, vi ser nu, udsendt for omkring 13,7 milliarder år siden af stof, som i mellemtiden har samlet sig til galakser. Disse er nu omkring 46 milliarder lysår fra os, men da strålingen udsendtes, var dette stof kun omkring 40 millioner lysår væk fra det stof, der senere ville blive til Jorden.
Sekundære kilder anfører ofte meget forskellige tal for størrelsen af det observerbare univers. Nogle af disse er følgende:
Det observerbare univers indeholder omkring 3 til 5 × 1022 stjerner, samlet i omkring 80 milliarder galakser, som igen danner galaksehobe og superhobe.
To overslagsberegninger giver et antal atomer i det observerbare univers på omkring 1080.