Вопрос волнующий многих, ознакомившихся с азами астрономии: почему диаметр наблюдаемой Вселенной достигает 92 миллиардов световых лет, а ее возраст оценивается менее чем в 14 миллиардов лет? Многие люди ошибаются численно сравнивая возраст Вселенной с ее видимым диаметром в 14 млрд. световых лет. Пришло время это исправить.
Сначала рассмотрим наиболее интуитивную точку зрения. Вселенная родилась после Большого взрыва 13,82 миллиарда лет назад. Первые звезды и галактики, или объекты, которые могут излучать видимый свет, были созданы через пару сотен миллионов лет после этого события, но для простоты давайте предположим, что первая вспышка объекта была произведена ровно 13 миллиардов лет назад. Это будет, несомненно, самый дальний объект, который можно увидеть в телескопы. Если это так, то следует взять радиус наблюдаемой вселенной в 13 миллиардов световых лет. Куда бы ни смотрели, телескоп не будет ничего видеть дальше этого расстояния. Таким образом, Земля будет точкой в середине гигантской сферы диаметром 26 миллиардов световых лет. Это понятный подход, основанный на двух постулатах: постоянство скорости света в вакууме и постоянство вселенной.
Источник гамма-всплеска GRB 090423, испущенный 13,04 миллиарда лет назад, кратно дальше, чем 13 миллиардов световых лет от Земли.
Источником ошибки в расчетах является именно это второе предположение о постоянстве нашей Вселенной. Теория устойчивого состояния Вселенной давно ушла на покой, уступая теории непрерывного расширения Вселенной. Отдаленные скопления галактик удаляются от нас (и друг от друга) со скоростью несколько десятков км/с. Следует помнить, что увеличение пространства приводит к тому, что чем дальше находится объект, тем быстрее он убегает от наблюдателя.
Теперь посмотрим в глубокий космос. Если телескоп зарегистрируют свет от вспыхнувшего объекта прямо сейчас, который находится на расстоянии 13 млрд. световых лет, можно с уверенностью говорить, что он был создан вскоре после Большого взрыва. Затем из объекта вылетели первые фотоны, которые только что прибыли к Земле. Дело в том, что, когда они устремились через космическое пространство к наблюдателю на голубой планете, их источник продолжал убегать дальше в следствии расширения Вселенной. Таким образом, старое изображение объекта только достигло наблюдателя, но его нынешние реальное положение намного дальше, чем 13 миллиардов световых лет. Принимая во внимание эти величины, астрономы оценивают, что видимая Вселенная имеет радиус 46-47 миллиардов световых лет и диаметр 92, а не 26 миллиардов световых лет.
Пока это предел наблюдений. С этого крайнего расстояния регистрируются первые фотоны испущенные около 380 000 лет после Большого взрыва. Волны этого первого света, вместе с непрерывным расширением Вселенной, превратили видимый свет в микроволны, которые уже невидимы невооруженным глазом. На основании этого спектрального сдвига и эффекта Доплера был получен диаметр видимой Вселенной.