Galaxie Mapa Vesmíru - Galaxy map of the universe

Pozorovatelný vesmír

Pozorovatelný vesmír je oblast vesmíru ve tvaru koule sestávající ze veškeré hmoty , kterou lze v současnosti pozorovat ze Země nebo jejích vesmírných dalekohledů a průzkumných sond; elektromagnetické záření z těchto objektů mělo čas dosáhnout Sluneční soustavy a Země od počátku kosmologické expanze . Původně se odhadovalo, že v pozorovatelném vesmíru mohou být 2 biliony galaxií . Toto číslo bylo v roce 2021 sníženo na několik set miliard na základě údajů z New Horizons.  Za předpokladu, že vesmír je izotropní , je vzdálenost k okraji pozorovatelného vesmíru v každém směru zhruba stejná . To znamená, že pozorovatelný vesmír je sférická oblast soustředěná na pozorovatele. Každé místo ve vesmíru má svůj vlastní pozorovatelný vesmír, který se může nebo nemusí překrývat s tím středem na Zemi.

Slovo pozorovatelný v tomto smyslu neodkazuje na schopnost moderní technologie detekovat světlo nebo jiné informace z objektu, nebo zda je něco k detekci. Vztahuje se k fyzickému limitu vytvořenému rychlostí samotného světla . Žádný signál nemůže cestovat rychleji než světlo, proto existuje maximální vzdálenost, nazývaná horizont částic , za kterou nelze nic detekovat, protože signály k nám ještě nemohly dorazit. Někdy astrofyzici rozlišují mezi pozorovatelným vesmírem a viditelným vesmírem. První zahrnuje signály od konce inflační epochy , zatímco druhý zahrnuje pouze signály emitované od rekombinace.

Podle výpočtů je současná vzdálenost k částicím, ze kterých bylo vyzařováno záření kosmického mikrovlnného pozadí (CMBR), které představuje poloměr viditelného vesmíru, asi 14,0 miliard parseků (asi 45,7 miliard světelných let). Vzdálenost k okraji pozorovatelného vesmíru je asi 14,3 miliard parseků (asi 46,6 miliard světelných let),  asi o 2 % větší. Poloměr pozorovatelného vesmíru se proto odhaduje na asi 46,5 miliard světelných let .Pomocí kritické hustoty a průměru pozorovatelného vesmíru lze vypočítat celkovou hmotnost běžné hmoty ve vesmíru přibližně1,5 × 10 53 kg . V listopadu 2018 astronomové oznámili, že extragalaktické pozadí světla (EBL) dosahovalo4 × 10 84 fotonů.

Jak se expanze vesmíru zrychluje, všechny aktuálně pozorovatelné objekty mimo místní superkupu se nakonec budou jevit jako zmrazené v čase, zatímco budou postupně vyzařovat červenější a slabší světlo. Například objekty s aktuálním rudým posuvem z od 5 do 10 budou pozorovatelné pouze do stáří 4–6 miliard let. Kromě toho světlo vyzařované objekty, které se v současnosti nacházejí za určitou vzdáleností (v současnosti asi 19 miliard parseků), nikdy nedosáhne Země.

Pozorovatelný vesmír jako funkce času a vzdálenosti v kontextu rozpínajícího se vesmíru

Velikost vesmíru je neznámá a její rozsah může být nekonečný. Některé části vesmíru jsou příliš daleko na to, aby světlo emitované od Velkého třesku mělo dostatek času, aby dosáhlo Země nebo vesmírných přístrojů, a proto leží mimo pozorovatelný vesmír. V budoucnu bude mít světlo ze vzdálených galaxií více času na cestu, takže by se dalo očekávat, že budou pozorovatelné další oblasti. Oblasti vzdálené od pozorovatelů (jako jsme my) se rozpínají rychleji, než je rychlost světla, rychlostí odhadovanou podle Hubbleova zákona . Zdá se, že rychlost expanze se zrychluje , což bylo navrženo k vysvětlení temné energie .

Za předpokladu, že temná energie zůstane konstantní (neměnná kosmologická konstanta ), takže rychlost expanze vesmíru se stále zrychluje, existuje "budoucí hranice viditelnosti", za kterou objekty nikdy v budoucnu nevstoupí do pozorovatelného vesmíru, protože světlo vyzařované objekty mimo tuto hranici by nikdy nemohly dosáhnout Země. Všimněte si, že protože Hubbleův parametr s časem klesá, mohou nastat případy, kdy galaxie, která se vzdaluje od Země jen o málo rychleji než světlo, vysílá signál, který nakonec dosáhne Zemi.  Tento budoucí limit viditelnosti je vypočítán na vzdálenost 19 miliard parseků (62 miliard světelných let), za předpokladu, že se vesmír bude neustále rozpínat, což implikuje počet galaxií, které lze kdy teoreticky pozorovat v nekonečná budoucnost je pouze větší než číslo, které lze v současnosti pozorovat, faktorem 2,36 (bez ohledu na efekty rudého posuvu).

V zásadě bude v budoucnu pozorovatelných více galaxií; v praxi bude rostoucí počet galaxií extrémně rudý posuv v důsledku probíhající expanze, a to natolik, že se bude zdát, že zmizí z dohledu a stanou se neviditelnými.  Galaxie v dané přibližující se vzdálenosti je definována tak, že leží v "pozorovatelném vesmíru", pokud můžeme přijímat signály vysílané galaxií v jakémkoli věku v její historii, řekněme signál vyslaný z galaxie. pouhých 500 milionů let po velkém třesku. Kvůli expanzi vesmíru může nastat nějaký pozdější věk, kdy signál vyslaný ze stejné galaxie nikdy nemůže dosáhnout Země v žádném bodě v nekonečné budoucnosti, takže například nikdy neuvidíme, jak galaxie vypadala 10 miliard let po Velkém třesku,  i když zůstává ve stejné vzdálenosti menší než pozorovatelný vesmír.

To lze použít k definování typu horizontu kosmických událostí , jehož vzdálenost od Země se v průběhu času mění. Například současná vzdálenost k tomuto horizontu je asi 16 miliard světelných let, což znamená, že signál z události probíhající v současnosti může nakonec dosáhnout Země, pokud je událost vzdálená méně než 16 miliard světelných let, ale signál nikdy nebude. dosáhnout Země, pokud je událost dále.

Prostor před tímto horizontem kosmických událostí lze nazvat "dosažitelným vesmírem", to jsou všechny galaxie blíže, než jaké by mohly být dosaženy, kdybychom do nich dnes odešli rychlostí světla; všechny galaxie za tím jsou nedosažitelné.  Jednoduché pozorování ukáže, že budoucí limit viditelnosti (62 miliard světelných let) se přesně rovná dosažitelnému limitu (16 miliard světelných let) přidanému k současnému limitu viditelnosti (46 miliard světelných let).

Dosažitelný vesmír jako funkce času a vzdálenosti v kontextu rozpínajícího se vesmíru.

"Vesmír" versus "pozorovatelný vesmír"

Jak populární, tak odborné články o kosmologii často používají termín "vesmír" ve významu "pozorovatelný vesmír".  Toto může být ospravedlněno na základě toho my nikdy nemůžeme vědět nic přímým pozorováním o nějaké části vesmíru, který je kauzálně odpojený od Země, ačkoli mnoho věrohodných teorií vyžaduje celkový vesmír mnohem větší než pozorovatelný vesmír. Neexistuje žádný důkaz, který by naznačoval, že hranice pozorovatelného vesmíru tvoří hranici vesmíru jako celku, ani žádný z tradičních kosmologických modelů nenavrhuje, že vesmír má na prvním místě nějakou fyzickou hranici. Některé modely však navrhují, že by mohla být konečná, ale neomezená,  jako vysokorozměrná analogie 2D povrchu koule, která je konečná v oblasti, ale nemá žádnou hranu.

Je pravděpodobné, že galaxie v pozorovatelném vesmíru představují pouze nepatrný zlomek galaxií ve vesmíru. Podle teorie kosmické inflace , kterou původně zavedli Alan Guth a D. Kazanas, pokud se předpokládá, že inflace začala asi 10 −37 sekund po velkém třesku a že velikost vesmíru před inflací byla přibližně rovna rychlost světla krát jeho věk, což by naznačovalo, že v současnosti je velikost celého vesmíru minimálně1,5 × 10 34 světelných let — nejméně3 × 10 23násobek poloměru pozorovatelného vesmíru.

Pokud je vesmír konečný, ale neomezený, je také možné, že vesmír je menší než pozorovatelný vesmír. V tomto případě to, co považujeme za velmi vzdálené galaxie, mohou být ve skutečnosti duplicitní snímky blízkých galaxií, tvořené světlem, které obeplulo vesmír. Je obtížné experimentálně testovat tuto hypotézu, protože různé snímky galaxie by ukazovaly různé éry v její historii, a v důsledku toho by se mohly jevit zcela odlišné. Bielewicz a kol. tvrdí, že stanovila spodní hranici 27,9 gigaparseků (91 miliard světelných let) na průměru posledního rozptylového povrchu. Tato hodnota je založena na kruhové analýze dat WMAP za 7 let. Tento přístup byl zpochybněn.

Velikost

Hubbleův snímek oblasti pozorovatelného vesmíru s ultra hlubokým polem (ekvivalentní velikost oblohy zobrazená v levém dolním rohu), poblíž souhvězdí Fornax . Každá skvrna je galaxie skládající se z miliard hvězd. Světlo z nejmenších galaxií s nejvíce rudým posuvem vzniklo před téměř 13,8 miliardami let .

Vzdálenost od Země k okraji pozorovatelného vesmíru je asi 14,26 giga parseků (46,5 miliardy světelných let neboli 4,40 × 10 26 m) v libovolném směru. Pozorovatelný vesmír je tedy koule o průměru asi 28,5 gigaparseků (93 miliard světelných let neboli 8,8 × 10 26 m). Za předpokladu, že prostor je zhruba plochý (ve smyslu euklidovského prostoru ), tato velikost odpovídá objemu přibližně1,22 × 10 4 Gpc 3 (4,22 × 10 5 Gly 3 or3,57 × 10 80 m3 ).

Toto jsou vzdálenosti nyní (v kosmologickém čase ), nikoli vzdálenosti v době, kdy bylo vyzařováno světlo. Například kosmické mikrovlnné záření na pozadí, které vidíme právě teď, bylo emitováno v době oddělení fotonů , odhaduje se, že k němu došlo asi380 000 let po Velkém třesku , ke kterému došlo asi před 13,8 miliardami let. Toto záření bylo vyzařováno hmotou, která v mezidobí většinou zkondenzovala do galaxií a tyto galaxie jsou nyní podle výpočtů vzdáleny asi 46 miliard světelných let od Země. Abychom odhadli vzdálenost k této hmotě v době, kdy bylo světlo vyzařováno, můžeme si nejprve povšimnout, že podle Friedmann–Lemaître–Robertson–Walkerovy metriky , která se používá k modelování rozpínajícího se vesmíru, pokud obdržíme světlo s červeným posuvem z , pak měřítko v době , kdy bylo světlo původně vyzařováno, je dáno

A(t)=11+z.

Devítileté výsledky WMAP v kombinaci s dalšími měřeními dávají červený posuv fotonové vazby jako z = 1 091,64 ± 0,47, z čehož vyplývá , že faktor měřítka v době oddělení fotonů by byl 1 ⁄ 1092,64 . Pokud tedy hmota, která původně vyzařovala nejstarší fotony CMBR , má současnou vzdálenost 46 miliard světelných let, pak by vzdálenost byla v době oddělení pouze asi 42 milionů světelných let.

Vzdálenost , kterou světlo přejde k okraji pozorovatelného vesmíru, je věk vesmíru krát rychlost světla , 13,8 miliardy světelných let. Toto je vzdálenost, kterou foton emitovaný krátce po Velkém třesku, například foton z kosmického mikrovlnného pozadí , urazil, aby dosáhl pozorovatelů na Zemi. Protože časoprostor je zakřivený, což odpovídá expanzi vesmíru , tato vzdálenost neodpovídá skutečné vzdálenosti v žádném časovém okamžiku.

Hmota a hmota

Počet galaxií a hvězd

Pozorovatelný vesmír obsahuje odhadem až 2 biliony galaxií a celkově odhadem až 10 24 hvězd  – více hvězd (a potenciálně podobných Zemi planet) než všechna zrnka plážového písku na planetě Zemi. Jak již bylo zmíněno dříve , odhadovaný počet galaxií se v roce 2021 snížil na několik set miliard na základě dat z New Horizons . Odhadovaný celkový počet hvězd v inflačním vesmíru (pozorovaný a nepozorovaný) je 10 100.

Obsah hmoty — počet atomů

Hlavní článek: Hojnost chemických prvků

Za předpokladu, že hmotnost běžné hmoty je asi1,45 × 10 53 kg , jak bylo diskutováno výše, a za předpokladu, že všechny atomy jsou atomy vodíku (což je asi 74 % všech atomů v Mléčné dráze podle hmotnosti), odhadovaný celkový počet atomů v pozorovatelném vesmíru se získá vydělením hmotnosti obyčejná hmota o hmotnosti atomu vodíku. Výsledkem je přibližně 10 80 atomů vodíku, známé také jako Eddingtonovo číslo .

Hmotnost obyčejné hmoty

Hmotnost pozorovatelného vesmíru se často uvádí jako 10 53 kg. V této souvislosti se hmotností rozumí běžná (baryonová) hmota a zahrnuje mezihvězdné prostředí (ISM) a mezigalaktické prostředí (IGM). Vylučuje však temnou hmotu a temnou energii . Tuto hodnotu hmotnosti běžné hmoty ve vesmíru lze odhadnout na základě kritické hustoty. Výpočty jsou pouze pro pozorovatelný vesmír, protože objem celku je neznámý a může být nekonečný.

Odhady založené na kritické hustotě

Kritická hustota je hustota energie, pro kterou je vesmír plochý.  Pokud neexistuje žádná temná energie, je to také hustota, pro kterou je expanze vesmíru připravena mezi pokračující expanzi a kolaps. Z Friedmannových rovnic hodnota proρCkritická hustota, je:

ρC=3H28πG,

kde G je gravitační konstanta a H = H 0 je současná hodnota Hubbleovy konstanty . Hodnota H 0 , jak je udávána Planckovým dalekohledem Evropské vesmírné agentury, je H 0 = 67,15 kilometrů za sekundu na megaparsek. To dává kritickou hustotu0,85 × 10 −26 kg/m 3 nebo asi 5 atomů vodíku na metr krychlový. Tato hustota zahrnuje čtyři významné typy energie/hmoty: běžnou hmotu (4,8 %), neutrina (0,1 %), studenou temnou hmotu (26,8 %) a temnou energii (68,3 %).

Ačkoli jsou neutrina částicemi standardního modelu , jsou uvedena samostatně, protože jsou ultrarelativistická , a proto se chovají spíše jako záření než jako hmota. Hustota běžné hmoty, měřená Planckem, je 4,8 % celkové kritické hustoty resp4,08 × 10 -28 kg/ m3 . Abychom tuto hustotu převedli na hmotnost, musíme vynásobit objemem, což je hodnota založená na poloměru "pozorovatelného vesmíru". Protože se vesmír rozpíná 13,8 miliardy let, vzdálenost (poloměr) je nyní asi 46,6 miliardy světelných let. Tedy objem ( ⁠4/3πr 3 ) se rovná3,58 × 10 80 m 3 a hmotnost běžné hmoty se rovná hustotě (4,08 × 10 −28 kg/m 3 ) krát objem (3,58 × 10 80 m 3 ) popř1,46 × 10 53 kg.

Rozsáhlá struktura

Kupy galaxií, jako je RXC J0142.9+4438 , jsou uzly vesmírné sítě, která prostupuje celým vesmírem  Délka: 2 minuty a 27 sekund.2:27Video z kosmologické simulace místního vesmíru, ukazující rozsáhlou strukturu kup galaxií a temné hmoty

Průzkumy oblohy a mapování různých pásem vlnových délek elektromagnetického záření (zejména emise 21 cm ) přinesly mnoho informací o obsahu a charakteru struktury vesmíru . Zdá se , že organizace struktury sleduje hierarchický model s organizací až do rozsahu superklastrů a vláken . Větší než toto (v měřítku mezi 30 a 200 megaparseky), se zdá, že neexistuje žádná pokračující struktura, fenomén, který byl označován jako konec velikosti.

Stěny, vlákna, uzly a dutiny

Mapa vesmírné sítě vytvořená pomocí algoritmu inspirovaného slizovou formou

Organizace struktury pravděpodobně začíná na hvězdné úrovni, ačkoli většina kosmologů se astrofyzikou v tomto měřítku zabývá jen zřídka. Hvězdy jsou organizovány do galaxií , které zase tvoří skupiny galaxií , kupy galaxií , nadkupy , vrstvy, stěny a vlákna , které jsou odděleny obrovskými dutinami , čímž vzniká rozsáhlá struktura podobná pěně , někdy nazývaná "kosmická síť". Před rokem 1989 se běžně předpokládalo, že virializované kupy galaxií jsou největší existující struktury a že jsou rozmístěny víceméně rovnoměrně po celém vesmíru ve všech směrech. Od počátku 80. let však bylo objevováno stále více struktur. V roce 1983 Adrian Webster identifikoval Webster LQG , velkou skupinu kvasarů sestávající z 5 kvasarů. Objev byl první identifikací rozsáhlé struktury a rozšířil informace o známém seskupení hmoty ve vesmíru.

V roce 1987 Robert Brent Tully identifikoval komplex superkupy Pisces-Cetus , galaktické vlákno, ve kterém sídlí Mléčná dráha. Má průměr asi 1 miliardu světelných let. Téhož roku byla objevena neobvykle velká oblast s mnohem nižším než průměrným rozložením galaxií, Giant Void , která měří v průměru 1,3 miliardy světelných let. Na základě údajů z průzkumu rudého posuvu objevili v roce 1989 Margaret Geller a John Huchra " Velkou zeď ", vrstvu galaxií o délce více než 500 milionů světelných let a šířce 200 milionů světelných let, ale pouze 15 milionů světelných let. tlustý. Existence této struktury unikala pozornosti tak dlouho, protože vyžaduje lokalizaci polohy galaxií ve třech rozměrech, což zahrnuje kombinaci informací o poloze galaxií s informacemi o vzdálenosti z rudého posuvu.

O dva roky později astronomové Roger G. Clowes a Luis E. Campusano objevili Clowes–Campusano LQG , velkou skupinu kvasarů měřící v nejširším bodě dvě miliardy světelných let, což byla největší známá struktura ve vesmíru v době svého vzniku. oznámení. V dubnu 2003 byla objevena další rozsáhlá stavba, Sloan Great Wall . V srpnu 2007 byl v souhvězdí Eridanus detekován možný supervoid. Shoduje se s ' CMB cold spot ', chladnou oblastí na mikrovlnné obloze, která je podle aktuálně preferovaného kosmologického modelu vysoce nepravděpodobná. Toto superprázdno by mohlo způsobit chladnou skvrnu, ale k tomu by muselo být nepravděpodobně velké, možná miliardu světelných let v průměru, téměř tak velké jako obří prázdnota zmíněná výše.

Nevyřešený problém ve fyzice :Největší struktury ve vesmíru jsou větší, než se očekávalo. Jsou to skutečné struktury nebo náhodné fluktuace hustoty?(více nevyřešených problémů ve fyzice)Počítačově simulovaný snímek oblasti vesmíru o průměru více než 50 milionů světelných let představující možnou distribuci světelných zdrojů ve vesmíru ve velkém měřítku – přesné relativní příspěvky galaxií a kvasarů nejsou jasné.

Další rozsáhlou strukturou je SSA22 Protocluster , sbírka galaxií a obrovských plynových bublin, která měří v průměru asi 200 milionů světelných let.

V roce 2011 byla objevena velká skupina kvasarů U1.11 o průměru asi 2,5 miliardy světelných let. 11. ledna 2013 byla objevena další velká skupina kvasarů, Huge-LQG , jejíž průměr byl naměřen na čtyři miliardy světelných let, což byla v té době největší známá struktura ve vesmíru. [ 63 ] V listopadu 2013 astronomové objevili Velkou zeď Hercules–Corona Borealis  ještě větší stavbu dvakrát tak velkou než ta předchozí. To bylo definováno mapováním gama záblesků.

V roce 2021 Americká astronomická společnost oznámila detekci obřího oblouku ; řetězec galaxií ve tvaru půlměsíce, který má délku 3,3 miliardy světelných let a nachází se 9,2 miliardy světelných let od Země v souhvězdí Boötes z pozorování zachycených Sloan Digital Sky Survey.

Konec velikosti

The End of Greatness je pozorovací měřítko objevené při zhruba 100 Mpc (zhruba 300 milionů světelných let), kde je hrudkovitý útvar pozorovaný ve velkorozměrové struktuře vesmíru homogenizován a izotropizován v souladu s kosmologickým principem. V tomto měřítku není patrná žádná pseudonáhodná fraktalita.

Nadkupy a vlákna pozorované v menších průzkumech jsou náhodně rozděleny do té míry , že je vizuálně patrné hladké rozložení vesmíru. Toto měřítko bylo možné přesně pozorovat až po dokončení průzkumů rudého posuvu v 90. letech.

Pozorování

[ upravit ]"Panoramatický pohled na celou blízkou infračervenou oblohu odhaluje rozložení galaxií za Mléčnou dráhou . Snímek je odvozen z katalogu 2MASS Extended Source Catalog (XSC) — více než 1,5 milionu galaxií a katalogu Point Source Catalog (PSC) — téměř 0,5 miliardy hvězd Mléčné dráhy Galaxie jsou barevně označeny ' červeným posuvem ' získaným z průzkumů UGC , CfA , Tully NBGC, LCRS, 2dF , 6dFGS a SDSS (a z různých pozorování sestavených extragalaktickou databází NASA ) nebo fotografií. -metricky odvozeno z pásma K (2,2 μm) modré jsou nejbližší zdroje ( z < 0,01 ) a červené jsou nejvzdálenější zdroje, které 2MASS rozlišuje ( 0,04 < z < ); 0,1 ).Souhvězdí seskupená do galaktických kvadrantů (N/S, 1–4) a jejich přibližná rozdělení vzhledem k nebeským kvadrantům (NQ/SQ)

Dalším ukazatelem rozsáhlé struktury je " les Lyman-alfa ". Toto je sbírka absorpčních čar , které se objevují ve spektrech světla z kvasarů , které jsou interpretovány jako indikující existenci obrovských tenkých vrstev mezigalaktického (většinou vodíkového ) plynu. Zdá se, že tyto vrstvy se zhroutily do vláken, která mohou zásobovat galaxie, jak rostou, kde se vlákna buď kříží, nebo jsou hustá. Časným přímým důkazem této kosmické sítě plynu byla v roce 2019 detekce světla z nejjasnější části této sítě, která je obklopena a osvětlena shlukem pavučin, provedená astronomy z RIKEN Cluster for Pioneering Research v Japonsku a Durham University ve Velké Británii. formující galaxie, fungující jako kosmické baterky pro mezikupu střední vodíkové fluorescence prostřednictvím Lyman-alfa emisí.

V roce 2021 ohlásil mezinárodní tým vedený Rolandem Baconem z Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (Francie) první pozorování difúzní rozšířené Lyman-alfa emise z rudého posuvu 3,1 až 4,5, které sledovalo několik vláken kosmické sítě na stupnici 2,5−. 4 cMpc (comoving mega-parsecs), ve filamentárních prostředích mimo masivní struktury typické pro webové uzly.

Při popisu struktur v kosmickém měřítku je třeba určité opatrnosti, protože se často liší od toho, jak vypadají. Gravitační čočky mohou způsobit, že obraz vzniká v jiném směru než jeho skutečný zdroj, když objekty v popředí zakřivují okolní časoprostor (jak předpovídá obecná teorie relativity ) a odklánějí procházející světelné paprsky. Spíše užitečná je silná gravitační čočka, která někdy může zvětšit vzdálené galaxie, což usnadňuje jejich detekci. Slabá čočka intervenujícím vesmírem obecně také jemně mění pozorovanou velkoplošnou strukturu.

Rozsáhlá struktura vesmíru také vypadá jinak, pokud se k měření vzdáleností galaxií použije pouze rudý posuv. Například galaxie za kupou galaxií jsou k ní přitahovány a padají směrem k ní, a tak mají modrý posun (ve srovnání s tím, jak by byly, kdyby žádná kupa neexistovala). Na blízké straně jsou objekty s červeným posuvem. Prostředí kupy tedy vypadá poněkud sevřeně, pokud k měření vzdálenosti použijete červený posuv. Opačný efekt je pozorován na galaxiích, které jsou již uvnitř kupy: galaxie mají nějaký náhodný pohyb kolem středu kupy, a když jsou tyto náhodné pohyby převedeny na rudé posuvy, kupa se jeví jako protáhlá. To vytváří " prst Boha " - iluzi dlouhého řetězce galaxií mířících na Zemi.

Kosmografie kosmického okolí Země

Ve středu nadkupy Hydra-Centaurus ovlivňuje gravitační anomálie zvaná Velký atraktor pohyb galaxií v oblasti o průměru stovek milionů světelných let. Všechny tyto galaxie mají rudý posuv v souladu s Hubbleovým zákonem . To naznačuje, že se vzdalují od nás a od sebe navzájem, ale variace jejich rudého posuvu jsou dostatečné k odhalení existence koncentrace hmoty odpovídající desítkám tisíc galaxií.

Velký atraktor, objevený v roce 1986, leží ve vzdálenosti mezi 150 miliony a 250 miliony světelných let ve směru souhvězdí Hydra a Kentaurus . V jeho blízkosti se nachází převaha velkých starých galaxií, z nichž mnohé se srážejí se svými sousedy nebo vyzařují velké množství rádiových vln.

V roce 1987 astronom R. Brent Tully z Institutu astronomie Havajské univerzity identifikoval to, co nazval Komplex superkupy Ryb – Cetus , strukturu dlouhou jednu miliardu světelných let a 150 milionů světelných let napříč, v níž, jak tvrdil, je vložen místní supercluster.

Nejvzdálenější objekty

Hlavní článek: Seznam nejvzdálenějších astronomických objektů

Nejvzdálenějším identifikovaným astronomickým objektem (stav k září 2022) je galaxie klasifikovaná jako JADES-GS-z13-0 . V roce 2009 bylo zjištěno, že záblesk gama záření , GRB 090423 , má rudý posuv 8,2, což naznačuje, že kolabující hvězda, která jej způsobila, explodovala, když byl vesmír starý pouhých 630 milionů let. K výbuchu došlo přibližně před 13 miliardami let , takže v médiích byla široce uváděna vzdálenost asi 13 miliard světelných let, někdy i přesnější údaj 13,035 miliard světelných let.

Jednalo by se spíše o "cestovní vzdálenost světla" (viz Měření vzdálenosti (kosmologie) ) než o " správnou vzdálenost " používanou jak v Hubbleově zákonu , tak při definování velikosti pozorovatelného vesmíru. Kosmolog Ned Wright argumentuje proti použití tohoto opatření.  Správná vzdálenost pro rudý posuv 8,2 by byla asi 9,2 Gpc nebo asi 30 miliard světelných let.

Obzory

Kosmologický horizont

Hranice pozorovatelnosti ve vesmíru je dána kosmologickými horizonty, které omezují – na základě různých fyzikálních omezení – rozsah, v jakém lze získat informace o různých událostech ve vesmíru. Nejznámějším horizontem je horizont částic , který stanoví limit na přesnou vzdálenost, kterou lze vidět kvůli konečnému stáří vesmíru . Další horizonty jsou spojeny s možným budoucím rozsahem pozorování, větší než horizont částic v důsledku expanze vesmíru , "optický horizont" na povrchu posledního rozptylu a související horizonty s povrchem posledního rozptylu pro neutrina a gravitační vlny .