L'universo è un posto grande – e sta diventando sempre più grande – quindi su larga scala tutte le strutture non legate si stanno allontanando l'una dall'altra. Quindi, quando guardiamo gli oggetti lontani, dobbiamo ricordare a noi stessi che non solo li stiamo vedendo come apparivano in passato, quando la luce che colpisce i nostri occhi prima li ha lasciati, ma anche che non sono più in quel luogo in cui sembrano esserlo.
Questo problema raggiunge l'estremo quando si considerano le osservazioni delle prime stelle e galassie luminose – con la galassia UDFy-38135539 attualmente detiene il record come oggetto più distante osservato e uno dei più giovani, esistente 13,1 miliardi di anni fa, sebbene UDFj-39546284 potrebbe essere il prossimo contendente a 13,2 miliardi di anni, soggetto a ulteriori conferme spettroscopiche.
UDFy-38135539 ha un redshift (z) di 10 e non fornisce luce misurabile alle lunghezze d'onda visibili. Sebbene la luce da esso abbia impiegato 13,1 miliardi di anni fa per raggiungerci, non è corretto dire che dista 13,1 miliardi di anni luce. In quel periodo, sia lui che noi ci siamo allontanati l'uno dall'altro.
Quindi non solo ora è più lontano di quanto sembri, ma quando la luce che vediamo ora è stata emessa per la prima volta, essa e la posizione che occupiamo ora erano molto più vicine di 13,1 miliardi di anni luce. Per questo motivo sembra più grande, ma molto più debole di quanto sembrerebbe in un universo statico, dove potrebbe essere davvero distante 13,1 miliardi di anni luce.
Quindi dobbiamo chiarire la distanza di UDFy-38135539 come distanza comovente (calcolata dalla sua distanza apparente e dal tasso di espansione ipotizzato dell'universo). Questo calcolo rappresenterebbe la giusta distanza tra noi e lui, come se potesse essere un metro a nastroproprio adessoistantaneamente stabilito tra noi e esso.
Questa distanza risulta essere di circa 30 miliardi di anni luce. Ma stiamo solo supponendo che UDFy-38135539 sia ancora lì – più probabilmente si è fusa con altre giovani galassie – forse diventando parte di un'enorme galassia a spirale simile alla nostra Via Lattea, che a sua volta contiene stelle che hanno più di 13 miliardi di anni.
L'osservabile - o dedotto - universo. Anche questo potrebbe essere solo una piccola componente dell'intero gioco della palla. A questa scala, il nostro immediato vicinato galattico, il Superammasso della Vergine, è troppo piccolo per essere visto. Ed è estremamente improbabile che rappresenti il centro dell'universo. Credito: Azcolvin429.
Si dice generalmente che la distanza di commozione dalle particelle che hanno emesso il fondo cosmico a microonde sia di circa 45,7 miliardi di anni luce, anche se i fotoni emessi da quelle particelle viaggiano solo da quasi 13,7 miliardi di anni. Allo stesso modo, per deduzione, il limite assoluto dell'universo osservabile è distante 46,6 miliardi di anni luce.
Tuttavia, non puoi concludere che questa sia la dimensione effettiva dell'universo, né dovresti concludere che il fondo cosmico a microonde abbia un'origine lontana. La tua tazza di caffè potrebbe contenere particelle che originariamente emettevano il fondo cosmico a microonde - e i fotoni che emettevano potrebbero essere distanti 45,7 miliardi di anni luce ora - forse proprio ora raccolti da astronomi alieni che avranno quindi il loro universo di raggio di 46,6 miliardi di anni luce da dedurre – la maggior parte dei quali non possono nemmeno osservare direttamente.
Tutti i residenti universali devono dedurre la scala dell'universo dall'età dei fotoni che arrivano a noi e dalle altre informazioni che portano. E questa sarà sempre un'informazione storica.
Dalla Terra non possiamo aspettarci di venire mai a sapere di tutto ciò che sta accadendoproprio adessoin oggetti che sono più distanti di una distanza comovente di circa 16 miliardi di anni luce, essendo l'orizzonte degli eventi cosmici (equivalente a uno spostamento verso il rosso di circa z = 1,8).
Questo perché quegli oggetti sonoproprio adessoallontanandosi da noi a una velocità superiore a quella della luce, anche se potremmo continuare a ricevere dati storici aggiornati su di loro per molti miliardi di anni a venire, fino a quando non diventano così spostati verso il rosso da sembrare scomparire.
Ulteriori letture: Davis e Lineweaver. Confusione in espansione: comuni fraintendimenti sugli orizzonti cosmologici e sull'espansione superluminale dell'universo.