In der Urknall-Kosmologie besteht das erkennbare Weltall aus den Milchstraßen und der anderen Sache, die Menschen im Prinzip von der Erde am heutigen Tag beobachten können, weil Licht (oder andere Signale) von jenen Gegenständen Zeit gehabt hat, um uns seit dem Anfang der kosmologischen Vergrößerung zu erreichen. Das Annehmen des Weltalls ist isotropisch, die Entfernung zum Rand des erkennbaren Weltalls ist grob dasselbe in jeder Richtung — d. h. das erkennbare Weltall ist ein kugelförmiges Volumen (ein Ball) in den Mittelpunkt gestellt auf den Beobachter unabhängig von der Gestalt des Weltalls als Ganzes. Jede Position im Weltall hat sein eigenes erkennbares Weltall, das kann oder mit auf die Erde in den Mittelpunkt gestelltem demjenigen nicht überlappen kann.

Das Wort erkennbar verwendet in diesem Sinn hängt nicht ab, ob moderne Technologie wirklich Entdeckung der Radiation von einem Gegenstand in diesem Gebiet erlaubt (oder tatsächlich auf, ob es jede Radiation gibt, um zu entdecken). Es zeigt einfach an, dass es im Prinzip für das Licht oder die anderen Signale vom Gegenstand möglich ist, einen Beobachter auf der Erde zu erreichen. In der Praxis können wir Licht nur von schon zu Lebzeiten von die Zeit des Foton-Entkoppelns im Wiederkombinationszeitalter sehen, das ist, als Partikeln zuerst im Stande gewesen sind, Fotonen auszustrahlen, die von anderen Partikeln nicht schnell wiedergefesselt waren, vor denen das Weltall mit einem zu Fotonen undurchsichtigen Plasma gefüllt wurde. Die Sammlung von Punkten im Raum in gerade der richtigen Entfernung, so dass zur Zeit des Foton-Entkoppelns ausgestrahlte Fotonen uns heute erreichen würden, bildet die Oberfläche des letzten Zerstreuens, und die an der Oberfläche des letzten Zerstreuens ausgestrahlten Fotonen sind diejenigen wir entdecken heute als die kosmische Mikrowellenhintergrundradiation (CMBR). Jedoch kann es in der Zukunft möglich sein, den noch älteren Neutrino-Hintergrund oder noch entferntere Ereignisse über Gravitationswellen zu beobachten (die sich auch mit der Geschwindigkeit des Lichtes bewegen). Manchmal wird eine Unterscheidung zwischen dem sichtbaren Weltall gemacht, das nur Signale ausgestrahlt seit der Wiederkombination und dem erkennbaren Weltall einschließt, das Signale seit dem Anfang der kosmologischen Vergrößerung (der Urknall in der traditionellen Kosmologie, das Ende des Inflationszeitalters in der modernen Kosmologie) einschließt. Die comoving Entfernung (aktuelle richtige Entfernung) zu den Partikeln, die den CMBR ausgestrahlt haben, den Radius des sichtbaren Weltalls vertretend, wird berechnet, um ungefähr 14.0 Milliarden parsecs (ungefähr 45.7 Milliarden Lichtjahre) zu sein, während die comoving Entfernung zum Rand des erkennbaren Weltalls berechnet wird, um 14.3 Milliarden parsecs (ungefähr 46.6 Milliarden Lichtjahre), um ungefähr 2 % größer zu sein.

Das Alter des Weltalls ist ungefähr 13.75 Milliarden Jahre, aber wegen der Vergrößerung von Raummenschen beobachten Gegenstände, die ursprünglich viel näher waren, aber jetzt beträchtlich weiter weg sind (wie definiert, in Bezug auf die kosmologische richtige Entfernung, die der comoving Entfernung zurzeit gleich ist) als eine statische 13.75 Milliarden Lichtjahr-Entfernung. Wie man schätzt, ist das Diameter des erkennbaren Weltalls ungefähr 28 Milliarden parsecs (93 Milliarden Lichtjahre), den Rand des erkennbaren Weltalls in ungefähr 46-47 Milliarden Lichtjahren weg stellend.

Das Weltall gegen das erkennbare Weltall

Einige Teile des Weltalls können einfach zu weit weg für das Licht ausgestrahlt von dort jederzeit seit dem Urknall sein, um genug Zeit gehabt zu haben, um Erde zurzeit zu erreichen, so würden diese Teile des Weltalls zurzeit außerhalb des erkennbaren Weltalls liegen. In der Zukunft wird das Licht von entfernten Milchstraßen mehr Zeit gehabt haben, um zu reisen, so werden einige nicht zurzeit erkennbare Gebiete erkennbar in der Zukunft werden. Jedoch, wegen der von uns genug entfernten Gesetzgebiete von Hubble breiten sich weg von uns viel schneller aus als die Geschwindigkeit des Lichtes (spezielle Relativität verhindert nahe gelegene Gegenstände in demselben lokalen Gebiet davon, sich schneller zu bewegen, als die Geschwindigkeit des Lichtes in Bezug auf einander, aber es gibt keine solche Einschränkung für entfernte Gegenstände, wenn sich der Raum zwischen ihnen ausbreitet; sieh Gebrauch der richtigen Entfernung für eine Diskussion), und die Wachstumsrate scheint, sich wegen der dunklen Energie zu beschleunigen. Das Annehmen dunkler Energie bleibt unveränderlich (eine unveränderliche kosmologische Konstante), so dass die Wachstumsrate des Weltalls fortsetzt sich zu beschleunigen, gibt es eine "zukünftige Sichtgrenze", außer der Gegenstände in unser erkennbares Weltall jederzeit in der unendlichen Zukunft nie eingehen werden, weil Licht, das durch Gegenstände außerhalb dieser Grenze ausgestrahlt ist, Punkte nie erreichen kann, die sich weg von uns an weniger ausbreiten als die Geschwindigkeit des Lichtes (eine Subtilität ist hier, dass, weil der Parameter von Hubble mit der Zeit abnimmt, es Fälle geben kann, wo eine Milchstraße, die von uns gerade ein bisschen schneller zurücktritt als Licht, wirklich schafft, ein Signal auszustrahlen, das uns schließlich erreicht). Diese zukünftige Sichtgrenze wird berechnet, um in einer comoving Entfernung von 19 Milliarden parsecs (62 Milliarden Lichtjahre) zu sein, der die Zahl von Milchstraßen einbezieht, die wir jemals in der unendlichen Zukunft theoretisch beobachten können (das Problem bei Seite zu lassen, das einige unmöglich sein können, in der Praxis wegen der Rotverschiebung zu beobachten, wie besprochen, im folgenden Paragrafen) ist nur größer als die Zahl, die durch einen Faktor 2.36 zurzeit erkennbar ist.

Obwohl im Prinzip mehr Milchstraßen erkennbar in der Zukunft werden werden, in der Praxis wird eine steigende Zahl von Milchstraßen äußerst redshifted wegen der andauernden Vergrößerung so viel werden, so dass sie scheinen werden, von der Ansicht zu verschwinden und unsichtbar zu werden. Eine zusätzliche Subtilität ist, dass eine Milchstraße in einer gegebenen comoving Entfernung definiert wird, um innerhalb des "erkennbaren Weltalls" zu liegen, wenn wir Signale erhalten können, die durch die Milchstraße in einem Alter in seiner vorigen Geschichte ausgestrahlt sind (sagen Sie ein Signal, das von der Milchstraße nur 500 Millionen Jahre nach dem Urknall gesandt ist), aber wegen der Vergrößerung des Weltalls, es kann ein späteres Alter geben, in dem ein von derselben Milchstraße gesandtes Signal nie im Stande sein wird, uns an jedem Punkt in der unendlichen Zukunft zu erreichen (also zum Beispiel, könnten wir nie sehen, wie was die Milchstraße 10 Milliarden Jahre nach dem Urknall ausgesehen hat), wenn auch es in derselben comoving Entfernung bleibt (comoving Entfernung wird definiert, um mit der Zeit verschieden von der richtigen Entfernung unveränderlich zu sein, die verwendet wird, um Zurücktreten-Geschwindigkeit wegen der Vergrößerung des Raums zu definieren), der weniger ist als der comoving Radius des erkennbaren Weltalls. Diese Tatsache kann verwendet werden, um einen Typ des kosmischen Ereignis-Horizonts zu definieren, dessen sich Entfernung von uns mit der Zeit ändert; zum Beispiel ist die aktuelle Entfernung zu diesem Horizont ungefähr 16 Milliarden Lichtjahre, bedeutend, dass ein Signal von einem Ereignis, das zurzeit geschieht, schließlich im Stande sein würde, uns in der Zukunft zu erreichen, wenn das Ereignis weniger als 16 Milliarden Lichtjahre weg wäre, aber das Signal würde uns nie erreichen, wenn das Ereignis mehr als 16 Milliarden Lichtjahre weg wäre.

Sowohl populäre als auch berufliche Forschungsartikel in der Kosmologie gebrauchen häufig den Begriff "Weltall", um "erkennbares Weltall" zu bedeuten. Das kann gerechtfertigt werden mit der Begründung, dass wir irgendetwas durch das direkte Experimentieren über jeden Teil des Weltalls nie wissen können, das von uns kausal getrennt wird, obwohl viele glaubwürdige Theorien ein Gesamtweltall verlangen, das viel größer ist als das erkennbare Weltall. Keine Beweise bestehen, um darauf hinzuweisen, dass die Grenze des erkennbaren Weltalls eine Grenze auf dem Weltall als Ganzes einsetzt, noch tun Sie, schlägt einige der kosmologischen Hauptströmungsmodelle vor, dass das Weltall jede physische Grenze an erster Stelle hat, obwohl einige Modelle vorschlagen, dass es begrenzt, aber wie eine hoch-dimensionale Entsprechung der 2. Oberfläche eines Bereichs unbegrenzt sein konnte, der im Gebiet begrenzt ist, aber keinen Rand hat. Es ist plausibel, dass die Milchstraßen innerhalb unseres erkennbaren Weltalls nur einen Minuskelbruchteil der Milchstraßen im Weltall vertreten. Gemäß der Theorie der kosmischen Inflation und seines Gründers, Alan Guths, wenn es angenommen wird, dass Inflation ungefähr 10 Sekunden nach dem Urknall dann mit der plausiblen Annahme begonnen hat, dass die Größe des Weltalls in dieser Zeit der Geschwindigkeit von leichten Zeiten sein Alter ungefähr gleich war, das darauf hinweisen würde, dass zurzeit die Größe des kompletten Weltalls mindestens 10mal größer ist als die Größe des erkennbaren Weltalls.

Wenn das Weltall begrenzt, aber unbegrenzt ist, ist es auch möglich, dass das Weltall kleiner ist als das erkennbare Weltall. In diesem Fall was wir nehmen, um sehr entfernte Milchstraßen zu sein, kann wirklich Doppelimages von nahe gelegenen Milchstraßen sein, die durch das Licht gebildet sind, das das Weltall umgeschifft hat. Es ist schwierig, diese Hypothese experimentell zu prüfen, weil verschiedene Images einer Milchstraße verschiedene Zeitalter in seiner Geschichte zeigen würden, und folglich ziemlich verschieden scheinen könnten. Eine 2004-Zeitung behauptet, einen niedrigeren zu gründen, der 24 gigaparsecs (78 Milliarden Lichtjahre) auf dem Diameter des ganzen Weltalls gebunden ist, meinend, dass das kleinstmögliche Diameter für das ganze Weltall nur ein bisschen kleiner sein würde als das erkennbare Weltall (und das nur ein gebundener niedrigerer ist, so konnte das ganze Weltall viel größer, sogar unendlich sein). Dieser Wert basiert auf der Analyse des Zusammenbringen-Kreises der WMAP Daten; diese Annäherung ist diskutiert worden.

Größe

Die comoving Entfernung von der Erde bis den Rand des erkennbaren Weltalls ist ungefähr 14 Milliarden parsecs (46 Milliarden, oder 4.6 × 10, Lichtjahre) in jeder Richtung. Das erkennbare Weltall ist so ein Bereich mit einem Diameter von ungefähr 29 Milliarden parsecs (93 Milliarden, oder 9.3 × 10, Lichtjahre). Annehmend, dass Raum grob flach ist, entspricht diese Größe einem comoving Volumen von ungefähr 3.5 × 10 Kubikmeter. Das ist zu einem Volumen von ungefähr 410 nonillion Kubiklichtjahren gleichwertig (4.1 × 10 Kubiklichtjahre).

Die Zahlen haben oben zitiert sind Entfernungen jetzt (in der kosmologischen Zeit), nicht Entfernungen zurzeit das Licht wurde ausgestrahlt. Zum Beispiel wurde die kosmische Mikrowellenhintergrundradiation, die wir in diesem Augenblick sehen, zur Zeit des Foton-Entkoppelns, geschätzt ausgestrahlt, ungefähr 380,000 Jahre nach dem Urknall vorgekommen zu sein, der ungefähr 13.7 Milliarden vor einigen Jahren vorgekommen ist. Diese Radiation wurde durch die Sache ausgestrahlt, die in der vorläufigen Zeit hat, die größtenteils in Milchstraßen kondensiert ist, und jene Milchstraßen jetzt berechnet werden, um ungefähr 46 Milliarden Lichtjahre von uns zu sein. Um die Entfernung zu dieser Sache zurzeit zu schätzen, wurde das Licht ausgestrahlt, wir können zuerst bemerken, dass gemäß dem metrischen Spaziergänger von Friedmann Lemaître Robertson, der verwendet wird, um das dehnbare Weltall zu modellieren, wenn zurzeit wir Licht mit einer Rotverschiebung von z, dann der Einteilungsfaktor zurzeit erhalten, das Licht ursprünglich ausgestrahlt wurde, wird durch die Gleichung gegeben. Siebenjährige Ergebnisse von WMAP geben die Rotverschiebung des Foton-Entkoppelns als z=1090.89, der andeutet, dass der Einteilungsfaktor zur Zeit des Foton-Entkoppelns sein würde. So, wenn die Sache, die ursprünglich die ältesten CMBR Fotonen ausgestrahlt hat, eine gegenwärtige Entfernung von 46 Milliarden Lichtjahren dann zur Zeit des Entkoppelns hat, als die Fotonen ursprünglich ausgestrahlt wurden, wäre die Entfernung nur ungefähr 42 Millionen Lichtjahre weg gewesen.

Falsche Auffassungen

Viele sekundäre Quellen haben ein großes Angebot an falschen Zahlen für die Größe des sichtbaren Weltalls gemeldet. Einige dieser Zahlen werden unten, mit kurzen Beschreibungen von möglichen Gründen für falsche Auffassungen über sie verzeichnet.

• 13.7 Milliarde Lichtjahre. Wie man schätzt, ist das Alter des Weltalls 13.7 Milliarden Jahre. Während es allgemein verstanden wird, dass sich nichts zu Geschwindigkeiten beschleunigen kann, die dem gleich sind oder größer sind als dieses des Lichtes, ist es ein häufiger Irrtum, dass sich der Radius des erkennbaren Weltalls deshalb auf nur 13.7 Milliarden Lichtjahre belaufen muss. Dieses Denken hat Sinn nur, wenn das Weltall die flache, statische Raum-Zeit von Minkowski der speziellen Relativität ist, aber im echten Weltall wird Raum-Zeit in einem Weg gebogen, der der Vergrößerung des Raums, wie gezeigt, durch das Gesetz von Hubble entspricht. Entfernungen haben vorgeherrscht, weil die Geschwindigkeit des mit einem kosmologischen Zeitabstand multiplizierten Lichtes keine direkte physische Bedeutung hat.
• 15.8 Milliarde Lichtjahre. Das wird ebenso als die Zahl von 13.7 Milliarden Lichtjahren erhalten, aber von einem falschen Alter des Weltalls anfangend, das in der populären Presse Mitte 2006 berichtet wurde. Für eine Analyse dieses Anspruchs und der Zeitung, die es veranlasst hat, sieh.
• 27.4 Milliarde Lichtjahre. Das ist ein beim (falschen) Radius von 13.7 Milliarden Lichtjahren erhaltenes Diameter.
• 78 Milliarden Lichtjahre. Das ist ein für das Diameter des ganzen Weltalls gebundener niedrigerer (nicht nur der erkennbare Teil), wenn wir verlangen, dass das Weltall in der Größe wegen begrenzt ist, dass es eine nichttriviale Topologie (wie besprochen, in Artikeln hier und hier), damit tiefer gebunden gestützt auf der geschätzten aktuellen Entfernung zwischen Punkten hat, dass wir auf Gegenseiten der kosmischen Mikrowellenhintergrundradiation (CMBR) sehen können. Wenn das ganze Weltall kleiner ist als dieser Bereich, dann hat Licht Zeit gehabt, um es seit dem Urknall umzuschiffen, vielfache Images von entfernten Punkten im CMBR erzeugend, der als Muster von sich wiederholenden Kreisen auftauchen würde. Kornische Sprache u. a. gesucht hat solch eine Wirkung an Skalen von bis zu 24 gigaparsecs (78 Milliarden Lichtjahre) und gescheitert, es zu finden und hat darauf hingewiesen, dass, wenn sie ihre Suche zu allen möglichen Orientierungen erweitern konnten, sie dann "im Stande sein würden, die Möglichkeit auszuschließen, dass wir in einem Weltall leben, das kleiner ist als 24 Gpc im Durchmesser". Die Autoren haben auch eingeschätzt, dass mit der "niedrigeren höheren und Geräuschentschlossenheit CMB Karten (von der verlängerten Mission von WMAP und von Planck) wir im Stande sein werden, nach kleineren Kreisen zu suchen und die Grenze zu ~28 Gpc zu erweitern." Diese Schätzung des maximalen Diameters des CMBR Bereichs, der in geplanten Experimenten sichtbar sein wird, entspricht einem Radius von 14 gigaparsecs, oder ungefähr 46 Milliarden Lichtjahre über dasselbe als die Zahl für den Radius des erkennbaren in der öffnenden Abteilung gegebenen Weltalls.
• 156 Milliarden Lichtjahre. Diese Zahl wurde erhalten, indem sie 78 Milliarden Lichtjahre verdoppelt hat in der Annahme, dass es ein Radius ist. Seit 78 Milliarden Lichtjahren ist bereits ein Diameter (der ursprüngliche Vortrag von Kornischer Sprache u. a. sagt 'Durch das Verlängern der Suche zu allen möglichen Orientierungen, wir werden im Stande sein, die Möglichkeit auszuschließen, dass wir in einem Weltall leben, das kleiner ist als 24 Gpc im Durchmesser', und 24 Gpc 78 Milliarden Lichtjahre sind), ist die verdoppelte Zahl falsch. Diese Zahl wurde sehr weit berichtet. Eine Presseinformation von der Staatlichen Universität von Montana - Bozeman, wo Kornische Sprache als ein Astrophysiker arbeitet, hat den Fehler bemerkt, als sie eine Geschichte besprochen hat, die in der Zeitschrift Discover erschienen war, entdeckt das Sagen "Irrtümlicherweise hat berichtet, dass das Weltall 156 Milliarden breite Lichtjahre war, denkend, dass 78 Milliarden der Radius des Weltalls statt seines Diameters waren."
• 180 Milliarden Lichtjahre. Diese Schätzung hat die Altersschätzung von 15.8 Milliarden Jahren in einigen Quellen begleitet; es wurde durch das Hinzufügen von 15 % zur Zahl von 156 Milliarden Lichtjahren erhalten.

Groß angelegte Struktur

Himmel-Überblicke und mappings der verschiedenen Wellenlänge-Bänder der elektromagnetischen Radiation (in der besonderen 21-Cm-Emission) haben viel Information über den Inhalt und Charakter der Struktur des Weltalls nachgegeben. Die Organisation der Struktur scheint, als ein hierarchisches Modell mit der Organisation bis zur Skala von Supertrauben und Glühfäden zu folgen. Größer als das scheint es, keine fortlaufende Struktur, ein Phänomen zu geben, das das Ende der Größe genannt geworden ist.

Wände, Glühfäden und Leere

Die Organisation der Struktur beginnt wohl am Sternniveau, obwohl die meisten Kosmologen selten Astrophysik auf dieser Skala richten. Sterne werden in Milchstraßen organisiert, die der Reihe nach Trauben und Supertrauben bilden, die durch die riesige Leere getrennt werden, hat das Schaffen einer riesengroßen Schaum ähnlichen Struktur manchmal das "kosmische Web" genannt. Vor 1989 wurde es allgemein angenommen, dass virialized Milchstraße-Trauben die größten Strukturen in der Existenz waren, und dass sie mehr oder weniger gleichförmig überall im Weltall in jeder Richtung verteilt wurden. Jedoch, gestützt auf Rotverschiebungsüberblick-Daten, 1989 haben Margaret Geller und John Huchra die "Große Wand", eine Platte von Milchstraßen mehr als 500 Millionen Lichtjahre lange und 200 Millionen breit, aber nur 15 Millionen dicke Lichtjahre entdeckt. Die Existenz dieser Struktur ist Benachrichtigung für so lange entkommen, weil es Auffinden der Position von Milchstraßen in drei Dimensionen verlangt, die sich verbindende Positionsinformation über die Milchstraßen mit der Entfernungsinformation von Rotverschiebungen einschließt.

Im April 2003 wurde eine andere groß angelegte Struktur, der Sloan Große Wand entdeckt. Im August 2007 wurde eine mögliche Superleere in der Konstellation Eridanus entdeckt. Es fällt mit dem WMAP 'Kälte-Punkt zusammen, ', ein kaltes Gebiet im Mikrowellenhimmel, der unter dem zurzeit begünstigten kosmologischen Modell hoch unwahrscheinlich ist. Diese Superleere konnte den kalten Punkt verursachen, aber so zu tun, würde es, vielleicht eine Milliarde Lichtjahre darüber unwahrscheinlich groß sein müssen.

Eine andere groß angelegte Struktur ist der Neuerfundene Tropfen, eine Sammlung von Milchstraßen und enormen Gasluftblasen, der ungefähr 200 Millionen Lichtjahre darüber misst.

In neuen Studien erscheint das Weltall als eine Sammlung der riesigen einer Luftblase ähnlichen Leere, die durch Platten und Glühfäden von Milchstraßen mit den Supertrauben getrennt ist, die als gelegentliche relativ dichte Knoten erscheinen. Dieses Netz ist in 2dF Milchstraße-Rotverschiebungsüberblick klar sichtbar. In der Zahl wird eine 3. Rekonstruktion der inneren Teile des Überblicks gezeigt, eine eindrucksvolle Ansicht auf den kosmischen Strukturen im nahe gelegenen Weltall offenbarend. Mehrere Supertrauben, treten wie der Sloan Große Wand, die größte Struktur im Weltall bekannt bis heute hervor.

Ende der Größe

Das Ende der Größe ist eine an ungefähr 100 Mpc entdeckte Beobachtungsskala (ungefähr 300 Millionen Lichtjahre), wo die in der groß angelegten Struktur des Weltalls gesehene Klumpigkeit ist und isotropized laut des Kosmologischen Grundsatzes. Die Supertrauben und in kleineren Überblicken gesehenen Glühfäden sind randomized im Ausmaß, dass der glatte Vertrieb des Weltalls visuell offenbar ist. Erst als die Rotverschiebungsüberblicke der 1990er Jahre vollendet wurden, dass diese Skala genau beobachtet werden konnte.

Beobachtungen

Ein anderer Hinweis der groß angelegten Struktur ist der 'Alpha-Wald von Lyman'. Das ist eine Sammlung von Absorptionslinien, die in den geisterhaften Linien des Lichtes von Quasaren erscheinen, die als das Anzeigen der Existenz von riesigen dünnen Platten von intergalaktischen (größtenteils Wasserstoff) Benzin interpretiert werden. Diese Platten scheinen, mit der Bildung von neuen Milchstraßen vereinigt zu werden.

Etwas Verwarnung ist im Beschreiben von Strukturen auf einer kosmischen Skala erforderlich, weil Dinge nicht immer darin bestehen, weil sie scheinen zu sein. Das Verbiegen des Lichtes durch die Schwerkraft (Gravitationslensing) kann auf Images hinauslaufen, die scheinen, in einer verschiedenen Richtung aus ihrer echten Quelle zu entstehen. Das wird durch Vordergrundgegenstände (wie Milchstraßen) das Kurven des Raums um sich (wie vorausgesagt, durch die allgemeine Relativität) verursacht, leichte Strahlen dieser Pass in der Nähe ablenkend. Eher nützlich kann starker Gravitationslensing manchmal entfernte Milchstraßen vergrößern, sie leichter machend, zu entdecken. Schwacher lensing (Gravitations-mähen), durch das vorläufige Weltall ändert im Allgemeinen auch subtil die beobachtete groß angelegte Struktur. 2004 scheren Maße davon fein Show beträchtliche Versprechung als ein Test von kosmologischen Modellen.

Die groß angelegte Struktur des Weltalls sieht auch verschieden wenn eine einzige Gebrauch-Rotverschiebung aus, um Entfernungen zu Milchstraßen zu messen. Zum Beispiel werden Milchstraßen hinter einer Milchstraße-Traube davon, und so Fall dazu angezogen, und so ein bisschen blueshifted sein (im Vergleich dazu, wie sie sein würden, wenn es keine Traube gäbe); auf der nahen Seite sind Dinge ein bisschen redshifted. So sieht die Umgebung der Traube ein bisschen zerquetscht aus, wenn sie Rotverschiebungen verwendet, um Entfernung zu messen. Eine entgegengesetzte Wirkung arbeitet an den Milchstraßen bereits innerhalb der Traube: Die Milchstraßen haben etwas zufällige Bewegung um das Traube-Zentrum, und wenn diese zufälligen Bewegungen zu Rotverschiebungen umgewandelt werden, wird die Traube verlängert scheinen. Das schafft, was als ein Finger des Gottes bekannt ist: Das Trugbild einer langen Kette von Milchstraßen hat auf die Erde hingewiesen.

Kosmographie unserer kosmischen Nachbarschaft

Am Zentrum der Supertraube von Hydra gibt es eine Gravitationsanomalie, bekannt als der Große Attractor, der die Bewegung von Milchstraßen über ein Gebiet Hunderte von Millionen von Lichtjahren darüber betrifft. Diese Milchstraßen sind der ganze redshifted in Übereinstimmung mit dem Gesetz von Hubble, anzeigend, dass sie von uns und von einander zurücktreten, aber die Schwankungen in ihrer Rotverschiebung sind genügend, um die Existenz einer Konzentration der Massenentsprechung zu Zehntausenden von Milchstraßen zu offenbaren.

Der Große Attractor, entdeckt 1986, liegt in einer Entfernung zwischen 150 Millionen und 250 Millionen Lichtjahren (250 Millionen ist die neuste Schätzung), in der Richtung auf die Konstellationen von Hydra und Centaurus. In seiner Umgebung gibt es ein Überwiegen von großen alten Milchstraßen, von denen viele mit ihren Nachbarn kollidieren, und/oder große Beträge von Funkwellen ausstrahlen.

1987 hat der Astronom R. Brent Tully von der Universität von Hawaiiinseln Institut für die Astronomie identifiziert, worüber er den Supertraube-Komplex der Fische-Cetus, eine eine Milliarde Lichtjahre lange Struktur und 150 Millionen Lichtjahre genannt hat, in dem er gefordert hat, wurde die Lokale Supertraube eingebettet.

Sache-Inhalt

Das erkennbare Weltall enthält ungefähr 3 bis 100 × 10 Sterne (30 sextillion zu septillion Sterne), organisiert in mehr als 80 Milliarden Milchstraßen, die selbst Trauben und Supertrauben bilden.

Zwei ungefähre Berechnungen geben die Zahl von Atomen im erkennbaren Weltall, um 10 nah zu sein.

Methode 1

Beobachtungen des kosmischen Mikrowellenhintergrunds von der Mikrowelle von Wilkinson Anisotropy Untersuchung weist darauf hin, dass die Raumkrümmung des Weltalls sehr Null nah ist, die in aktuellen kosmologischen Modellen andeutet, dass der Wert des Dichte-Parameters sehr einem bestimmten kritischen Wert nah sein muss. Eine Seite von NASA gibt diese Dichte, die dunkle Energie, dunkle Sache und gewöhnliche Sache alle zusammengelegt, als 9.9×10 Kg/M einschließt, obwohl die Zahl seit 2005 nicht aktualisiert worden ist, und mehrere neue Schätzungen des Parameters von Hubble seitdem gemacht worden sind. Der aktuelle Wert des Parameters von Hubble ist wichtig, weil es mit dem Wert der kritischen Dichte an der Gegenwart, durch die Gleichung verbunden ist

wo G die Gravitationskonstante ist. Siebenjährige Ergebnisse von WMAP von 2010 schätzen den Wert an 70.4 (km/s)/Mpc oder 2.28×10 s, der eine kritische Dichte 9.30×10 Kg/M gibt.

Die Analyse der WMAP-Ergebnisse weist darauf hin, dass nur ungefähr 4 % der kritischen Dichte in der Form von normalen Atomen sind, während, wie man denkt, 22 % aus der kalten dunklen Sache gemacht werden und 74 % gedacht wird, dunkle Energie so zu sein, wenn wir die Vereinfachungsannahme machen, dass alle Atome Wasserstoffatome sind (die in Wirklichkeit ungefähr 74 % aller Atome in unserer Milchstraße durch die Masse zusammensetzen, sieh Überfluss an den chemischen Elementen), der jeder eine Masse von ungefähr 1.67×10 Kg hat, bezieht das ungefähr 0.26 Atome/M ein. Das Multiplizieren davon durch das Volumen des sichtbaren Weltalls (mit einem Radius von 14 Milliarden parsecs würde das Volumen über 3.38×10 m sein), gibt eine Schätzung ungefähr 8.8×10 Atome im sichtbaren Weltall, während es es mit dem Volumen des erkennbaren Weltalls multipliziert (mit einem Radius von 14.3 Milliarden parsecs, das Volumen würde über 3.60×10 m sein) gibt eine Schätzung ungefähr 9.4×10 Atome im erkennbaren Weltall.

Methode 2

Ein typischer Stern hat eine Masse ungefähr 2×10 Kg, das über 1×10 Atome von Wasserstoff pro Stern ist. Eine typische Milchstraße hat ungefähr 400 Milliarden Sterne, so dass Mittel jede Milchstraße 1×10 × 4×10 = 4×10 Wasserstoffatome hat. Es gibt vielleicht 80 Milliarden Milchstraßen im Weltall, so dass Mittel, dass es über 4×10 × 8×10 = 3×10 Wasserstoffatome im erkennbaren Weltall gibt. Aber das ist bestimmt eine niedrigere Grenze-Berechnung, und sie ignoriert viele mögliche Atom-Quellen wie intergalaktisches Benzin.

Masse

Etwas Sorge ist im Definieren erforderlich, was durch die Gesamtmasse des erkennbaren Weltalls gemeint wird. In der Relativität sind Masse und Energie gleichwertig, und Energie kann eine Vielfalt von Formen einschließlich der Energie übernehmen, die mit der Krümmung der Raum-Zeit selbst vereinigt wird, nicht mit seinem Inhalt wie Atome und Fotonen. Das Definieren der Gesamtenergie eines großen Gebiets der gekrümmten Raum-Zeit ist problematisch, weil es keine Single vereinbart Weise gibt, die Energie wegen des Ernstes (die Energie zu definieren, die mit der Raum-Zeit-Krümmung vereinigt ist); zum Beispiel, wenn Fotonen wegen der Vergrößerung des Weltalls redshifted sind, verlieren sie Energie, und einige Physiker würden sagen, dass die Energie zur Gravitationsenergie umgewandelt worden ist, während andere sagen würden, dass die Energie einfach verloren worden ist. Man kann jedoch eine Größenordnungsschätzung der Masse wegen Quellen außer Ernst, nämlich sichtbarer Sache, dunkler Sache und dunkler Energie ableiten, die auf dem Volumen des erkennbaren Weltalls und der Mitteldichte gestützt ist.

Bewertung auf der kritischen Dichte gestützt

Wie bemerkt, in der vorherigen Abteilung da scheint das Weltall, in der Nähe von räumlich der Wohnung zu sein, das weist darauf hin, dass die Dichte der kritischen Dichte nah ist, die oben auf 9.30×10 Kg/M geschätzt ist, das das durch (A) Multipliziert, gibt das geschätzte Volumen des sichtbaren Weltalls (3.38×10 m) eine Gesamtmasse für das sichtbare Weltall 3.14×10 Kg, während es durch (B) multipliziert, das geschätzte Volumen des erkennbaren Weltalls (3.60×10 m) gibt eine Gesamtmasse für das erkennbare Weltall 3.35×10 Kg Die WMAP 7-jährigen Ergebnisse schätzen ein, dass 4.56 % der Masse des Weltalls aus normalen Atomen zusammengesetzt werden, so würde das eine Schätzung (A) von 1.43×10 Kg oder (B) 1.53×10 Kg für alle Atome im erkennbaren Weltall geben. Der Bruchteil dieser Atome, die Sterne zusammensetzen, ist wahrscheinlich weniger als 10 %.

Bewertung auf der gemessenen Sterndichte gestützt

Eine Weise, die Masse der sichtbaren Sache zu berechnen, die das erkennbare Weltall zusammensetzt, soll eine Mittelsternmasse annehmen und das mit einer Schätzung der Zahl von Sternen im erkennbaren Weltall, wie gesehen, in der Zeitung 'Auf der Vergrößerung des Weltalls' vom Mathematischen Denken in der Physik-Abteilung einer ehemaligen NASA Bildungsseite, das Projekt von Glenn Learning Technologies zu multiplizieren. Das Papier leitet seine Schätzung der Zahl von Sternen im Weltall von seinem Wert für das Volumen des "erkennbaren Weltalls" ab

:

Bemerken Sie jedoch, dass dieses Volumen aus dem Radius von 46 Milliarden Lichtjahren nicht abgeleitet wird, der von den meisten Autoren, aber eher vom Volumen von Hubble gegeben ist, das das Volumen eines Bereichs mit dem der Länge von Hubble gleichen Radius ist (die Entfernung, in der Milchstraßen zurzeit von uns mit der Geschwindigkeit des Lichtes zurücktreten würden), den das Papier als 13 Milliarden Lichtjahre gibt. Jedenfalls verbindet das Papier dieses Volumen mit einer Schätzung der durchschnittlichen Sterndichte, die von Beobachtungen durch das Hubble Raumfernrohr berechnet ist

: (oder 1 Stern pro Würfel, 1,000 ly zu einer Seite (x, y, z))

das Nachgeben einer Schätzung der Zahl von Sternen im erkennbaren Weltall von 9 × 10 Sterne (9 sextillion (kurze Skala) Sterne).

Die Einnahme der Masse von Sol (2 × 10 Kg) als die Mittelsternmasse (auf der Basis, dass die große Bevölkerung von Zwergsternen die Bevölkerung von Sternen erwägt, deren Masse größer ist als Sol), und das Runden der Schätzung der Zahl von Sternen bis zu 10 Erträge eine Gesamtmasse für alle Sterne im erkennbaren Weltall von 3 × 10 Kg. Jedoch, beiseite vom Problem, dass die Berechnung auf dem Volumen von Hubble, wie bemerkt, über dem WMAP basiert, läuft auf Kombination mit dem Modell des Lambdas-CDM hinaus sagen voraus, dass weniger als 5 % der Gesamtmasse des erkennbaren Weltalls aus der baryonic Sache (Atome), der Rest zusammengesetzt werden, der aus der dunklen Sache und dunklen Energie wird zusammensetzt, und es auch geschätzt wird, dass weniger als 10 % der baryonic Sache aus Sternen bestehen.

Bewertung auf dem Steady-Stateweltall gestützt

Herr Fred Hoyle hat die Masse eines erkennbaren Steady-Stateweltalls mit der Formel berechnet:

:

der auch als festgesetzt werden kann

:

oder etwa 8 × 10 Kg.

Hier H = Hubble unveränderlich, ρ = der Wert von Hoyle für die Dichte, G = Gravitationskonstante und c = Geschwindigkeit des Lichtes.

Die meisten entfernten Gegenstände

Der entfernteste astronomische Gegenstand hat noch bezüglich des Januars 2011 bekannt gegeben ist klassifizierter UDFj-39546284 eines Kandidaten der Milchstraße. 2009, wie man fand, hatte ein Gammastrahl gesprengt, GRB 090423, eine Rotverschiebung 8.2, der anzeigt, dass der zusammenbrechende Stern, der es gesprengt verursacht hat, als das Weltall nur 630 Millionen Jahre alt war. Das Platzen ist vor etwa 13 Milliarden Jahren geschehen, so wurde eine Entfernung von ungefähr 13 Milliarden Lichtjahren in den Medien weit angesetzt (oder manchmal eine genauere Zahl von 13.035 Milliarden Lichtjahren), obwohl das die "leichte Reiseentfernung" sein würde (sieh Entfernungsmaßnahmen (Kosmologie)), aber nicht die "richtige Entfernung, die" sowohl im Gesetz von Hubble als auch im Definieren der Größe des erkennbaren Weltalls verwendet ist (argumentiert Kosmologe Ned Wright gegen die übliche Anwendung der leichten Reiseentfernung in der astronomischen Presseinformation auf dieser Seite, und an der Unterseite von der Seite, bietet Online-Rechenmaschinen an, die verwendet werden können, um die aktuelle richtige Entfernung zu einem entfernten Gegenstand in einem flachen Weltall zu berechnen, das entweder auf der Rotverschiebung z oder auf die leichte Fahrzeit gestützt ist). Die richtige Entfernung für eine Rotverschiebung 8.2 würde ungefähr 9.2 Gpc, oder ungefähr 30 Milliarden Lichtjahre sein. Ein anderer Rekordhalter für den entferntesten Gegenstand ist eine Milchstraße, die durch beobachtet ist und außer Abell 2218, auch mit einer leichten Reiseentfernung von etwa 13 Milliarden Lichtjahren von der Erde mit Beobachtungen vom Fernrohr von Hubble gelegen ist, das eine Rotverschiebung zwischen 6.6 und 7.1, und Beobachtungen von Fernrohren von Keck anzeigt, die eine Rotverschiebung zum oberen Ende dieser Reihe, ungefähr 7 anzeigen. Das auf der Erde jetzt erkennbare Licht der Milchstraße hätte begonnen, von seiner Quelle ungefähr 750 Millionen Jahre nach dem Urknall auszugehen.

Partikel-Horizont

Der Partikel-Horizont ist die maximale Entfernung, von der Partikeln dem Beobachter im Alter des Weltalls gereist sein könnten. Es vertritt die Grenze zwischen dem erkennbaren und den unbeobachtbaren Gebieten des Weltalls, so definiert seine Entfernung am gegenwärtigen Zeitalter die Größe des erkennbaren Weltalls. Die Existenz, Eigenschaften und Bedeutung eines kosmologischen Horizonts hängen vom besonderen kosmologischen Modell ab, das wird bespricht.

In Bezug auf die comoving Entfernung ist der Partikel-Horizont der conformal Zeit gleich, die seit dem Urknall, Zeiten die Geschwindigkeit des Lichtes gegangen ist. Durch die Menge wird, gegeben

:

wo der Einteilungsfaktor des Spaziergängers von Friedmann Lemaître Robertson metrisch ist, und wir den Urknall genommen haben, um daran zu sein. Mit anderen Worten tritt der Partikel-Horizont ständig zurück, weil Zeit geht, und der beobachtete Bruchteil des Weltalls immer zunimmt. Da richtige Entfernung zu einem festgelegten Zeitpunkt gerade comoving Entfernungszeiten der Einteilungsfaktor (mit der comoving Entfernung ist, die normalerweise definiert ist, um der richtigen Entfernung zurzeit, also zurzeit gleich zu sein), wird die richtige Entfernung zum Partikel-Horizont in der Zeit durch gegeben

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Der Partikel-Horizont unterscheidet sich vom kosmischen Ereignis-Horizont darin der Partikel-Horizont vertritt die größte comoving Entfernung, von der Licht den Beobachter vor einer spezifischen Zeit erreicht haben könnte, während der Ereignis-Horizont die größte comoving Entfernung ist, von der Licht ausgestrahlt jemals jetzt den Beobachter in der Zukunft erreichen kann. Zurzeit, wie man denkt, ist dieser kosmische Ereignis-Horizont in einer comoving Entfernung von ungefähr 16 Milliarden Lichtjahren. Im Allgemeinen wird die richtige Entfernung zum Ereignis-Horizont in der Zeit durch gegeben

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wo die Zeitkoordinate des Endes des Weltalls ist, das im Fall von einem Weltall unendlich sein würde, das sich für immer ausbreitet.

Siehe auch

• Kausalität (Physik)
• Dunkler Fluss
• Ereignis-Horizont des Weltalls
• Volumen von Hubble
• Mehrvers
• Omniverse

Weiterführende Literatur

Außenverbindungen

• "Millennium-Simulation" der Struktur, die Institut von Max Planck für die Astrophysik, Garching, Deutschland bildet
• Der Sloan große Wand: Größte bekannte Struktur? auf APOD

Häufig gestellte

• Kosmologie-Fragen
• Das Formen von Galaxies Captured In The Young Universe By Hubble, VLT & Spitzer
• NASA hat Images und Galerien gezeigt
• Sternüberblick erreicht 70 sextillion
• Zeichentrickfilm des kosmischen leichten Horizonts
• Inflation und der kosmische Mikrowellenhintergrund durch Charles Lineweaver
• Logarithmische Karten des Weltalls
• Liste von Veröffentlichungen 2dF Milchstraße-Rotverschiebungsüberblick
• Liste von Veröffentlichungen 6dF Milchstraße-Rotverschiebung und eigenartiger Geschwindigkeitsüberblick
• Das Weltall Innerhalb von 14 Milliarden Lichtjahren — Atlas von NASA des Weltalls (Zeichen — diese Karte gibt nur eine raue weltbeschreibende Schätzung des erwarteten Vertriebs von Supertrauben innerhalb des erkennbaren Weltalls; sehr wenig wirklich kartografisch darzustellen, ist außer einer Entfernung von einer Milliarde Lichtjahren getan worden):
• Video: "Das bekannte Weltall", vom amerikanischen Museum der Naturgeschichte
• NASA/IPAC Extragalactic Datenbank