In ceea ce priveste cosmologia Big Bang, universul observabil este regiunea de spatiu care formeaza o sfera centrata pe observator. Aceasta regiune a spatiului este indeajuns de mica incat putem observa obiecte in ea – cu alte cuvinte, a existat suficient timp pentru ca un semnal emis de un obiect (dupa Big Bang), care a calatorit cu viteza luminii, sa ajunga pana la observator. Fiecare pozitie isi are propriul univers observabil care se poate suprapune sau nu cu cel care este centrat pe Pamant.
Cuvantul “observabil” folosit in acest scop nu are nimic de-a face cu faptul ca tehnologia moderna ne permite sau nu sa detectam radiatia de la un obiect din aceasta regiune, ci mai degraba se refera la faptul ca este posibil, in principiu, ca radiatia de la obiect sa ajunga pana la un observator aflat pe Pamant. De fapt noi putem observa obiecte pana la suprafata de recombinare (aproximativ 380 000 de ani dupa nasterea universului), cand universul a devenit transparent la fotoni. Cu toate acestea, este posibil sa se deduca informatii dinaintea acestei perioade prin detectarea undelor gravitationale care se deplaseaza cu viteza luminii. Pana acum, detectoarele nu au reusit sa gaseasca unde gravitationale care ar putea fi rezultatul sensibilitatii insuficiente.
Daca universul este finit ca dimensiune, atunci exista problema unei margini si a unui centru. In ceea ce priveste cosmologia moderna, universul nu poate avea o margine sau un centru. Daca universul ar avea un centru, acest lucru ar insemna ca universul este finit, cu Pamantul in centrul sau, ceea ce ar incalca principiul cosmologic. Conform acestui principiu, orice observator din orice galaxie vede aceleasi caracteristici generale ale universului. In plus, nu exista dovezi care sa sugereze ca “granita” universului observabil corespunde cu granita universului (daca exista o asemenea granita). Este probabil ca galaxiile din universul observabil sa reprezinte doar o mica parte din galaxiile din intregul univers.
Universul observabil si limitele sale
Este posibil ca universul sa fie mai mic decat universul observabil. Acest lucru inseamna ca ceea ce credem ca sunt galaxii foarte indepartate ar putea fi de fapt imagini in dublu exemplar ale unor galaxii aflate in apropiere, create de lumina care a inconjurat universul. Aceasta ipoteza este dificil de testat, deoarece imagini diferite ale unor galaxii ar arata perioade diferite in istoria lor, si, prin urmare, ar putea parea destul de diferite.
Distanta de la Pamant pana la marginea universului observabil este de aproximativ 14 miliarde de parseci in orice directie (un parsec = 2,36 ani lumina). Acest lucru este important deoarece defineste o limita inferioara a razei universului observabil. Cu toate acestea, este de asteptat ca universul vizibil sa fie ceva mai mic decat universul observabil, intrucat putem observa doar lumina emisa de la recombinare. Prin urmare, universul vizibil este o sfera cu un diametru de aproximativ 28 miliarde de parseci. Aceasta dimensiune corespunde cu aproximativ 3 x 1080 de metri cubi.
Cifrele de mai sus sunt cifrele actuale (in timpul cosmologic), nu distantele de la momentul in care a fost emisa lumina. De exemplu, radiatia de microunde cosmice de fond pe care o observam acum a fost emisa la momentul recombinarii (aproximativ 380 000 de ani dupa Big Bang), care a avut loc acum circa 13,7 miliarde de ani. Aceasta radiatie a fost emisa de materia care de-atunci s-a condensat in mare parte in galaxii, iar acum se calculeaza ca aceste galaxii se afla la aproximativ 46 de miliarde de ani lumina distanta de noi. Pentru a estima distanta pana la acea materie, la momentul in care a fost emisa lumina, trebuie sa fie ales un model matematic al expansiunii si factorul de scara (calculat pentru momentul selectat de la Big Bang).
Pentru modelul favorizat lambda-CDM, utilizand datele oferite de satelitul WMAP, un asemenea calcul da un factor de scara de aproximativ 1292. Acest lucru inseamna ca universul si-a extins dimensiunea de 1292 de ori fata de cat era cand fotonii radiatiei de fond au fost eliberati. Prin urmare, cea mai distanta materie observabila in prezent (aflata la 46 de miliarde de ani lumina) se afla la numai 36 de milioane de ani lumina distanta de materia care avea sa devina sistemul nostru solar, atunci cand au fost emise microundele pe care le primim astazi.
