Univers observabil
Acest articol sau secțiune despre subiectul astronomiei este considerat a fi verificat . |
În cosmologie , universul observabil este o regiune a spațiului închisă de o sferă centrată pe un observator, o sferă care conține tot ceea ce poate observa. În general, ne referim la porțiunea universului care poate fi investigată de om, prin urmare sfera centrată pe Pământ , dar fiecare poziție din spațiu are propriul univers observabil.
Dimensiuni
Dacă Universul nu ar fi în continuă expansiune, raza universului observabil ar fi egală cu distanța parcursă de lumină în intervalul de timp care a trecut de la începutul Universului ( epoca universului ), adică orizontul universul observabil ar fi plasat la aproximativ 13,8 miliarde de ani lumină ; totuși, deoarece universul se extinde continuu, distanța efectivă a acestui orizont este mai mare: o radiație electromagnetică care a început acum 13,8 miliarde de ani și a ajuns acum la un observator ar fi relativă la o sursă care între timp s-a îndepărtat de observator datorită expansiune. Unele estimări speculează că spațiul s-ar fi putut extinde cu aproximativ 46,5 miliarde de ani lumină ( 4,7 × 10 23 km ). [1] [2] Pe baza acestei estimări, diametrul sferei universului observabil ar fi egal cu 93 miliarde de ani lumină [3] ; volumul acestui spațiu sferic este aproximativ 5 × 10 32 de ani lumină cubici; aceste dimensiuni ar putea conține aprox 7 × 10 22 stele , organizat în cca 2 × 10 12 galaxii (două trilioane, conform unei estimări făcute în 2016) [4] , aglomerate în grupuri și grupuri de galaxii și superclustere . Observațiile efectuate cu telescopul spațial Hubble sugerează un număr mediu și mai mare de galaxii.
Expansiunea ar avea ca rezultat accelerarea , motiv pentru care există o limită a universului observabil , delimitată de orizontul cosmologic , adică regiunea universului dincolo de care fiecare obiect se îndepărtează de observator la viteze mai mari decât lumina, acest orizont astăzi este egal cu 46,5 miliarde de ani lumină [5] .
Prin urmare, acest orizont corespunde distanței maxime cu care nu se mai poate avea contact cauzal , adică nu va exista niciodată posibilitatea de a observa sau schimba orice semnal sau informație generată de acum înainte cu regiuni dincolo de orizont, adică în practică acestea vin din realitatea el este un observator și , prin urmare, de fapt, „ în afara“ „universul său“.
Ar trebui clarificat faptul că, deși obiectele dincolo de orizontul cosmologic se îndepărtează de observator la viteze mai mari decât cele ale luminii, acest lucru nu este în contrast cu relativitatea generală a lui Einstein , de fapt, aceasta din urmă interzice orice mișcare la viteze superluminale în univers, dar nu plasează limita ratei de expansiune a acestuia din urmă.
Numărul de galaxii
În universul observabil vizibil există cu siguranță mai mult de două trilioane (două trilioane) de galaxii datorită observațiilor publicate în octombrie 2016 [6] care depășesc estimarea trecută a câmpului Hubble Ultra Deep (care a calculat aproximativ 100 până la 400 miliarde la majoritatea) [7] totuși, conform noilor estimări, numărul ipotetic de galaxii din univers extrapolat din structura așa-numitului fond optic cosmic cunoscut până în prezent ar fi doar o fracțiune cu un număr mai mare de cel puțin una sau două ordine de mărime (pe care în prezent nu le-ar permite să le enumerăm, deoarece numai numărarea lor chiar și cu ajutorul inteligenței artificiale ar depăși durata vieții umane) și, în plus, aproximativ 90% din galaxiile din universul observabil ar rezulta în conformitate cu la estimări statistice care nu pot fi detectate cu telescoapele pe care le avem astăzi, încă prea puțin puternice. [8] Cele mai multe dintre ele au un diametru cuprins între 1000 și 100.000 parsecuri și sunt de obicei separate de distanțe de ordinul a milioane de parsecuri (megaparsecii, Mpc). [9] Spațiul intergalactic este parțial umplut de un gaz slab, a cărui densitate este mai mică de un atom pe metru cub . În majoritatea cazurilor, galaxiile sunt aranjate în Univers organizate în funcție de ierarhii asociative precise, de la cele mai mici asociații, formate din unele galaxii, până la clustere , care pot fi formate și din mii de galaxii.
Dezvăluire
Creșterea capacităților noastre tehnologice nu extinde orizontul universului observabil. De fapt, orizontul este o limită fizică impusă de viteza finită a luminii sau de orice altă radiație emisă de obiectele cerești pentru care această radiație durează un anumit timp pentru a ajunge la observator. [10]
Uneori, termenul univers este folosit în mod greșit pentru a se referi de fapt la universul observabil . Acest lucru se datorează faptului că fenomenele fizice neobservabile sunt paradigmatic de nedescris pentru cunoștințele științifice umane; pot fi, de asemenea, subiectul unor speculații conceptuale tipic metafizice ; în domeniul fizicii teoretice aceste speculații pot fi încă descrise cu modele matematic corecte, dar în afara legilor fizice acceptate.
Notă
- ^ Întrebări frecvente în cosmologie , pe astro.ucla.edu , Astro.ucla.edu .. Accesat la 1 mai 2011 .
- ^ Charles Lineweaver și Tamara M. Davis, Misconceptions about the Big Bang ( PDF ), la space.mit.edu , Scientific American, 2005. Accesat la 6 noiembrie 2008 (arhivat din original la 19 iulie 2011) .
- ^ Itzhak Bars și John Terning, Extra Dimensions in Space and Time , Springer, noiembrie 2009, pp. 27–, ISBN 978-0-387-77637-8 . Adus la 1 mai 2011 .
- ^ (EN) Christopher J. Conselice, Aaron Wilkinson, Kenneth Duncan și Alice Mortlock, The Evolution of Galaxy Number Density at z <8 and its Implications in The Astrophysical Journal, vol. 830, nr. 2.
- ^ Copie arhivată ( PDF ), la space.mit.edu . Adus la 6 noiembrie 2008 (arhivat din original la 19 iulie 2011) .
- ^ Evoluția densității numărului de galaxii la z <8 și implicațiile sale de Cristophe J. Conselice Aaron Wilkinson Kenneth Duncan Alice Mortlock (Universitatea din Nottingham Marea Britanie) - Observatorul Leiden Olanda - Supa / Royal Observatory Edimburgh Marea Britanie
- ^ Glen Mackie,To see the Universe in a Grain of Taranaki Sand , la astronomy.swin.edu.au , Universitatea Swinburne, 1 februarie 2002. Accesat la 20 decembrie 2006 .
- ^ Karl Hille, Hubble dezvăluie Universul observabil conține de 10 ori mai multe galaxii decât s-a gândit anterior , la nasa.gov , NASA, 13 octombrie 2016. Adus pe 5 ianuarie 2018 .
- ^ D. Gilman, The Galaxies: Islands of Stars , la hq.nasa.gov , NASA WMAP. Adus 10-08-2006 .
- ^ Davis .
Bibliografie
- (EN) Tamara M. Davis și Charles H. Lineweaver, Extinderea confuziei: concepții greșite comune ale orizonturilor cosmologice și extinderea superluminală a universului , vol. 21, Astronomical Society of Australia, 2004, pp. 97-109, DOI : 10.1071 / AS03040 .
