Universul observabil este ce putem „vedea” din univers, pornind de la două aspecte: a) lumina călătorește cu apx. 300.000 km/s și b) universul are vârsta de 13,8 miliarde ani.
Un telescop poate, așadar, capta fotoni de la obiecte cosmice aflate până la 93 de miliarde de ani-lumină. În fapt obiectele cosmice a căror lumină o captăm cu ajutorul telescoapelor azi au emis acea lumină pe când se aflau la distanțe mult mai mici decât se află ele astăzi. Noi includem aceste obiecte în universul observabil, dar nu mai primim informații despre ce se întâmplă astăzi cu ele.
Altfel spus, universul observabil este o proiecție a noastră, bazată pe lumina captată de la obiecte care au emis această lumină pe când se aflau la distanțe mult mai mici decât cele la care credem (pe baza calculelor) că se află azi.
Astăzi putem vedea lucruri din univers nu mai vechi de 13,8 miliarde de ani (care corespunde, firește, cu vârsta universului), pentru că doar lumina acestor obiecte ar fi putut ajunge la noi.
Dar de ce este universul observabil de circa 93 de miliarde de ani-lumină? Pentru că universul este în expansiune accelerată; vedem lucruri care, la momentul emiterii fotonilor erau la o distanță, dar astăzi, când noi captăm acești fotoni, pe fondul expansiunii universului, se află la o cu totul altă distanță!
Trebuie înțeles că utilizarea telescopului reprezintă o activitate pasivă, nu te poți „infiltra” cumva în adâncimea spațiului, ci doar captezi lumină transmisă de corpurile din univers.
→ Citește și: Cum funcționează telescopul
Universul observabil este „elastic”, adică se modifică în fiecare secundă. El nu rămâne fix în niciun fel. Devine mai mare, pentru că fotonii de la un obiect cosmic îndepărtat, care în clipa asta sunt la 1 an-lumină de noi, vor ajunge la telescoapele noastre peste un an, deci universul observabil va fi mai mare, pentru că am putut observa obiecte aflate la mai mare distanță cu un an-lumină (la momentul în care au fost părăsite de fotonii tocmai captați).
Iată un exemplu (vezi și videoclipul de mai jos): lumina de la galaxia GN-z11, cel mai îndepărtat obiect cosmic identificat vreodată, a părăsit galaxia acum 13,4 miliarde ani, pe când universul avea 3% din vârsta prezentă. Luând în calcul expansiunea universului, aceasta este acum la 32 miliarde de ani-lumină.
Volumul Hubble
Mai este un concept util în legătură cu ce putem vedea din univers: „volumul Hubble”.
Ce este acest acesta? Volumul Hubble reprezintă regiunea sferică din univers care înconjoară un observator dincolo de care obiectele se depărtează de observator cu o viteză mai mare decât viteza luminii, ca efect al expansiunii accelerate a universului.
Da, universul se poate mări cu o viteză mai mare decât viteza luminii.
Așadar, un foton într-un „cub” (imaginat) de spațiu care se deplasează față de noi cu o viteză mai mare decât viteza luminii (din nou, pe fondul expansiunii universului), nu va ajunge niciodată la noi.
Raza volumului Hubble este de 14,4 miliarde ani-lumină. Obiectele cosmice aflate acum la limita universului Hubble, nu vor mai fi vizibile, odată ce trec această limită.
Aceste obiecte aflate la limita universului Hubble, deși sunt în universul observabil (înțeles ca spațiul care conține obiecte cosmice de la care putem primi fotoni), nu vor mai fi vizibile. Nu e un paradox. Noi primim lumină de la obiecte aflate acum la, să zicem, 32 de miliarde de ani-lumină, dar care, la momentul emiterii fotonilor, erau mult mai aproape.
Dar obiecte cosmice mult mai apropiate (decât cele 32 de miliarde de ani-lumină), care încep să emită azi, dacă sunt în afara volumului Hubble, nu vor fi văzute niciodată pe Terra.
Așadar, astăzi putem observa obiecte care între timp au ieșit din volumul Hubble, pentru că lumina pe care o captăm azi a fost emisă pe când aceste obiecte erau în interiorul volumului Hubble.
După cum vedeți, ambele concepte, de „univers observabil” și „univers Hubble”, sunt concepte dinamice, ce necesită, pentru a fi înțelese, o bună familiarizare cu mecanismului universului și cu relația complicată dintre corpurile cosmice și detecția acestora, prin intermediul luminii, de către om.
GN-z11, cea mai depărtată galaxie observată vreodată
Lumina de la galaxia GN-z11 a părăsit galaxia acum 13,4 miliarde ani, pe când universul avea 3% din vârsta prezentă.
Luând în calcul expansiunea universului, aceasta este acum la 32 miliarde de ani-lumină.
→ Citește și: Care este locul nostru în univers?
