Em que é que consiste a borda do Universo?

Há um limite para além do qual não podemos sair, há coisas que nunca saberemos. Mas algo que nós sabemos, e nós temos instrumentos poderosos: a ciência, a imaginação, a análise. 13,8 bilhões de anos, o Universo, tal como a conhecemos, nasceu quente do Big Bang. Com o tempo, o espaço expandiu-se, a matéria foi através da força gravitacional e foi o que aconteceu. Mas tudo o que vemos, não é o limite. A uma certa distância da galáxia desaparecer, as estrelas empalidecem e nenhuns sinais Universo distante ver, não é possível. O que está por trás desse limite? Se o Universo é limitado em volume, será que ela tem um limite? Realizável? Em que é que consiste a borda do Universo?

Para responder a essa pergunta, é preciso começar de onde estamos agora, e tentar olhar o mais longe possível.

O Universo está cheio de estrelas, literalmente, temos ao seu lado. Mas se passar mais de 100 000 anos-luz de distância, você deixará a via Láctea. Para ele será um mar de galáxias: talvez, de dois trilhões de galáxias no total, você pode encontrar no nosso Universo observável. Eles são apresentados em uma grande variedade de tipos, formas, tamanhos e massas. Mas quando você soltar mais e mais, você começa a perceber algo incomum: quanto mais distante a galáxia, maior a probabilidade de que ela será menor, mais leve e as estrelas serão голубоватыми.

Este É o sentido no contexto de que o Universo teve um começo: o nascimento. O dia do nascimento do Universo é o Big bang. Galáxia, que é relativamente perto de nós, vai fechar por idade ao próprio Universo. Mas se olharmos para a galáxia por bilhões de anos-luz, a luz dela tinha que passar de bilhões de anos para chegar a nossos olhos. Galáxia, a luz que vai nos 13 bilhões de anos, será a idade, menos de um bilhão de anos, portanto, quanto mais olhamos, mais para trás no tempo, estamos olhando.

A Fotografia acima é uma Hubble eXtreme Deep Field (XDF), a mais profunda imagem do Universo distante. Nesta foto milhares de galáxias no grande distância de nós e do outro. Mas o que não verás normal olhar, é que cada galáxia tem associado a ela gama, em que a nuvem de gás que absorve luz de comprimento de onda específico dependendo da física do átomo. À medida que o Universo de comprimento de ondas são alongadas, portanto, distantes da galáxia parecem mais vermelho do que são realmente. Esse física nos permite definir a distância até eles, e quando nós definimos a distância, são os mais distantes da galáxia são muito pequenos e pequenos.

Além de galáxias que esperamos encontrar lá as primeiras estrelas, e nada além de um gás neutro, porque o Universo não tinha tempo para derrubar a substância bastante apertado estado para a formação de estrelas. Milhões de anos atrás, a radiação do Universo era tão quente que os átomos neutros que não sejam formados, e os fótons continuamente ricocheteou de partículas carregadas. Quando se formaram os átomos neutros, a luz simplesmente tech direto para sempre, não subordinado a nada, além da expansão do Universo. A abertura desta arrebol — cósmica de microondas de fundo, com mais de 50 anos, tornou-se a confirmação final do Big Bang.

Onde estamos agora, nós podemos olhar em qualquer direção, o que escolher, e ver lá a mesma vem evoluindo espacial da história. Hoje, depois de 13,8 bilhões de anos após o Big Bang, nós temos as estrelas e as galáxias em sua forma atual. Antes da galáxia eram menores, mais azul, mais jovem e menos desenvolvidos. Até que eles foram os primeiros a estrela, e mais cedo — apenas os átomos neutros. Antes de átomos neutros foi o banho ionizado do plasma, e mesmo antes de o — livre de prótons e nêutrons, a criação espontânea de uma matéria e a antimatéria, por favor indique os quarks e глюоны, todos os direitos de partículas do modelo Padrão e, finalmente, o momento do Big Bang. Olhar mais longe no espaço — significa olhar mais para trás no tempo.

Embora isso determina a nossa observada do Universo — com o limite teórico do Big Bang, localizada em 46,1 ano-luz de distância da nossa posição atual — o verdadeiro limite do espaço não é. Em vez disso, nós temos apenas a fronteira do tempo; há um limite para o que podemos ver, porque a velocidade da luz permitiu que a informação de avançar apenas a esta distância para 13,8 bilhões de anos. É a distância excede 13,8 bilhões de anos-luz de distância, porque o tecido do Universo expandiu-se (e continua a se expandir), mas ainda é limitada. Mas que tal, o que havia antes do Big Bang? O que você veria se seria de alguma forma uma passadinha em uma fração de segundo antes que o Universo estava no auge de sua mais alta energia, quente e denso, cheio de matéria, antimatéria e radiação?

Você veria que existia um estado de inflação cósmica: quando o Universo expandiu-se muito rapidamente, e prevaleceu a energia inerente ao próprio espaço. O espaço expandiu-se exponencialmente no tempo, quando foi alongado plano, quando ele teve em toda parte as mesmas propriedades, quando uma flutuação quântica de campos, inerentes ao espaço, пронизывали todo o Universo. Quando a inflação acabou, quente Grande Explosão encheu o Universo de matéria e radiação, породив a parte do Universo observada do Universo — que nós vemos hoje. 13,8 bilhões de anos depois, aqui estamos nós.

Mas vale a pena notar que não há nada de especial em nosso lugar, nem no espaço, nem no tempo. O fato de que podemos ver por trás de 46 bilhões de anos, não faz a fronteira ou o lugar de algo especial; é apenas o limite do que podemos ver, em si e por si mesmo.Se pudéssemos, de alguma forma, fazer um "instantâneo" de todo o Universo, de ir além do observável parte, veríamos tudo é a mesma coisa que tem no nosso Universo. Nós veríamos uma grande teia cósmica de galáxias, aglomerados, de filamentos espaciais e vazios, vão muito além de relativamente pequena região, que podemos ver. Qualquer observador, em qualquer área veria exatamente o mesmo Universo que nós.

Os pormenores serão, naturalmente, diferentes. É um outro sistema solar, uma galáxia, um grupo local e assim por diante. Mas o Universo em si não é limitada em volume; limita-se apenas observada a parte. É o limite de tempo — o Big bang — nos separa de tudo o resto. Podemos aproximar esta fronteira apenas com a aplicação de telescópios (que podem ver o antigo Universo) e a teoria. Até agora, nós não vamos descobrir como contornar aspirante a frente o fluxo do tempo, esta é nossa única abordagem, a maneira de ver a "borda" do Universo. Mas o espaço é ilimitado.