Hvad er universets rumfang, og hvordan beregnes det?

Det observerbare univers refererer til det område af rummet, der er synligt for os på grund af lysets hastigheds begrænsninger. Det er den del af universet, der kan observeres fra Jorden ved hjælp af teleskoper og andre instrumenter.

Beregning af volumenet af det observerbare univers involverer flere antagelser og målinger:

1. Lysets hastighed og universets alder:

Vi antager, at universet har udvidet sig med en konstant hastighed siden Big Bang. Lysets hastighed giver en grænse for, hvor langt lyset kan rejse over tid. Det observerbare univers er det volumen, som lyset kunne have rejst siden Big Bang.

2. Hubble-konstant:

Hubble-konstanten (H0) er et mål for universets ekspansionshastighed. Det bestemmes ved at observere rødforskydningen af ​​fjerne galakser og måle deres recessionshastighed. Hubble-konstanten hjælper med at vurdere afstanden til disse galakser.

3. Køreafstand:

Comoving distance (dC) er et mål for afstand, der tager højde for universets udvidelse over tid. Det er defineret som den afstand et objekt ville have, hvis universet ikke udvidede sig. Afstanden til en galakse beregnes ved hjælp af dens rødforskydning og Hubble-konstanten.

4. Sfærisk volumen:

Vi tilnærmer os formen af ​​det observerbare univers som en kugle centreret på Jorden. Rumfanget af en kugle er givet ved formlen V =(4/3)πr^3, hvor r er radius.

5. Det observerbare univers' radius:

For at beregne radius af det observerbare univers bruger vi forholdet mellem den gående afstand og universets alder. Hvis vi antager, at universet er omkring 13,8 milliarder år gammelt, kan vi bestemme den maksimale afstand, lys kunne have tilbagelagt i løbet af denne tid.

Ved at indsætte de målte værdier for Hubble-konstanten og universets alder i formlen for bevægelsesafstand, kan vi estimere radius af det observerbare univers. Denne radius giver os så mulighed for at beregne volumenet ved hjælp af formlen for rumfanget af en kugle.

Det nuværende estimerede volumen af ​​det observerbare univers er cirka 93 milliarder lysår i radius og har et volumen på omkring 4 × 10^80 kubik lysår (eller omkring 1,2 × 10^27 kubik parsecs).

Det er vigtigt at bemærke, at disse beregninger er baseret på vores nuværende forståelse af universet og kan ændre sig med nye observationer og forbedringer i vores forståelse af kosmologi.