À quoi ressemble le bord de l'Univers?

Il y a Un seuil que nous ne pouvons pas sortir, il y a des choses dont nous ne saurons jamais. Mais quelque chose que nous savons, et nous avons des outils puissants: de la science, de l'imagination, de l'analyse. 13,8 milliards d'années, l'Univers, telle que nous la connaissons est née à chaud pour une Grande Explosion. Avec le temps, l'espace s'est élargi, la matière est passée par l'attraction gravitationnelle de tout ce qui s'est passé. Mais tout ce que nous voyons, il y a une limite. À une certaine distance de la galaxie disparaissent, les étoiles s'obscurcissent et aucune des signaux de l'Univers lointain pas visibles. Qui se trouve au delà de cette limite? Si l'Univers est limité en volume, a-t-elle la frontière? Réalisable-t-elle? À quoi ressemble le bord de l'Univers?

Pour répondre à cette question, il faut commencer là où nous sommes maintenant, et essayer de regarder aussi loin que possible.

L'Univers est plein d'étoiles littéralement nous avons sous la main. Mais si vous passez plus de 100 000 années-lumière, vous quittez la Voie Lactée. Pour lui, il va la mer galaxies: peut-être deux milliards de galaxies au total, vous pouvez trouver dans notre Univers observable. Ils sont présentés dans une grande variété de types, de formes, de tailles et de masses. Mais quand vous regardez de plus en plus loin, vous commencez à remarquer quelque chose d'inhabituel: plus la galaxie, plus il est probable qu'il sera plus petit, plus léger et ses étoiles sont bleutées.

Il prend le sens dans le contexte de ce que l'Univers était le début de la naissance. Le jour de la naissance de l'Univers est une Grande Explosion. De la galaxie, qui est relativement proche de nous, sera proche de l'âge de l'Univers lui-même. Mais si nous regardons la galaxie de milliards d'années-lumière, la lumière de la elle a dû subir des milliards d'années pour atteindre nos yeux. Galaxie, la lumière de qui ira à nous de 13 milliards d'années, sera l'âge de moins d'un milliard d'années, par conséquent, plus nous attendons, plus loin dans le temps que nous passons.

La Photo ci-dessus est une de Hubble eXtreme Deep Field (XDF), la plus profonde de l'image de l'Univers lointain. Sur cette capture d'écran, des milliers de galaxies situées à une distance énorme de nous et de l'autre. Mais ce que tu ne verras pas habituel regard, c'est que de chaque galaxie, il ya un associé avec elle le spectre, dans lequel un nuage de gaz absorbe la lumière d'une certaine longueur d'onde en fonction de la physique de l'atome. L'expansion de l'Univers les longueurs d'onde sont donc des galaxies lointaines semblent plus rouges que sont en fait. Cette mécanique nous permet de déterminer la distance jusqu'à eux, et quand nous définissons la distance, les galaxies les plus éloignées sont les plus jeunes et les petits.

Au-Delà des galaxies, nous nous attendons à trouver là-bas, les premières étoiles, et puis rien, à l'exception de gaz neutre, parce que l'Univers n'avait pas le temps pour faire tomber la substance assez dense état pour la formation des étoiles. Des millions d'années, le rayonnement dans l'Univers était tellement chaud que les atomes neutres ne pouvaient pas se former, et les photons en permanence rebondi de particules chargées. Quand se sont formées les atomes neutres, la lumière est simplement tech en direct éternellement, n'est pas sous l'autorité de rien sauf à l'expansion de l'Univers. L'ouverture de cette rémanence — cosmique de fond de plus de 50 ans a été confirmation définitive de la Grande Explosion.

Là où nous sommes maintenant, nous pouvons regarder dans la direction que nous choisirons, et y voir le même déploiement spatial de l'histoire. Aujourd'hui, après 13,8 milliards d'années après le Big Bang, nous avons des étoiles et des galaxies dans leur forme actuelle. Auparavant, les galaxies étaient plus petits, plus bleu, plus jeune et moins développés. Avant eux, ont été les premières étoiles, et avant — tout simplement, les atomes neutres. Avant d'atomes neutres a été ionisée le plasma, et encore plus tôt — les protons et les neutrons, la création spontanée de la matière et de l'antimatière, les quarks libres et глюоны, tous de la volatilité des particules le modèle Standard et, enfin, le moment le Big Bang. Regarder loin dans l'espace — signifie regarder plus loin dans le temps.

Bien que cela détermine notre observée de l'Univers — en théorie, l'étranger, le Big Bang, située à 46,1 l'année-lumière de notre situation actuelle — la véritable limite de l'espace. Au lieu de cela, nous avons tout simplement la frontière dans le temps; il y a une limite à ce que nous pouvons voir, parce que la vitesse de la lumière a permis d'informations avancer que sur cette distance en 13,8 milliards d'années. Cette distance dépasse 13,8 milliards d'années-lumière, parce que le tissu de l'Univers étendu (et continue à se développer), mais encore limitée. Mais que diriez-vous de ce qu'il était avant le Big Bang? Que vous verriez si d'une certaine manière d'être venu à une infime fraction de seconde avant que l'Univers était à l'apogée de sa plus haute énergie, l'eau chaude et dense, pleine de la matière, l'antimatière et de rayonnement?

Vous auriez vu qu'il y avait un état de l'inflation cosmique: lorsque l'Univers s'est étendu très rapidement et elle a dominé l'énergie inhérente à la plus de l'espace. L'espace a augmenté de façon exponentielle, au moment où il était allongé à plat, quand il a eu les mêmes propriétés, lorsque les fluctuations quantiques des champs inhérentes à l'espace, a enfilé l'ensemble de l'Univers. Quand l'inflation s'est terminée, hot Big bang a rempli l'Univers de la matière et le rayonnement, donnant naissance à la partie de l'Univers observée de l'Univers que nous voyons aujourd'hui. 13,8 milliards d'années plus tard, nous sommes ici.

Mais il est à noter qu'il n'y a rien de spécial à notre place, ni dans l'espace ni dans le temps. Le fait que nous pouvons voir en 46 milliards d'années, ne fait pas cette limite ou le lieu de quelque chose de spécial, c'est juste la limite de ce que nous pouvons voir, par lui-même.Si nous pouvions en quelque sorte faire un «instantané» de tout l'Univers, d'aller au-delà de la partie de, nous aurions tout de même, qu'est notre Univers. Nous avons vu une grande roue de l'espace de la toile d'araignée des galaxies, les amas, les fils et dans l'espace des vides qui sortent du cadre relativement faible de la région, qui nous pouvons voir. N'importe quel observateur dans n'importe quel domaine ont vu exactement la même Univers que nous.

Les détails seront certainement différentes. Il y aura un autre système solaire, la galaxie, un groupe local, et ainsi de suite. Mais l'Univers lui-même n'est pas limitée à la mesure; limité uniquement à la partie. C'est limite dans le temps — le Big bang — nous sépare de tout le reste. Nous pouvons aborder cette frontière qu'avec des télescopes (qui peuvent voir antérieure de l'Univers) et de la théorie. Jusqu'à ce que nous découvrons comment la contourner en s'efforçant de l'avant l'écoulement du temps, ce sera notre seule approche, la façon de voir le «bord» de l'Univers. Mais l'espace est infini.