Rubrika: Kosmologie

Žijeme v Metagalaxii. Co přesně dnes vidíme a co zůstává navždy skryto

Průměr pozorovatelné části vesmíru se dnes odhaduje přibližně na 93 miliard světelných let. Tento údaj však nepopisuje celý vesmír, ale pouze oblast, odkud k nám stihl dorazit světelný signál od počátku kosmické historie. Právě tuto pozorovatelnou oblast nazývá astronomie Metagalaxií.

Co znamená pojem Metagalaxie

Termín Metagalaxie se v astronomii používá pro označení celé pozorovatelné části vesmíru. Nejde o samostatný objekt ani o nadřazenou strukturu galaxií, ale o souhrn veškerého kosmického prostoru, ze kterého k nám mohl dorazit signál od vzniku vesmíru až do současnosti.

Metagalaxie tedy zahrnuje všechny pozorovatelné galaxie, kupy galaxií, kosmické filamenty, prázdnoty i reliktní záření. Je omezena kosmickým horizontem, který představuje hranici pozorovatelnosti, nikoli fyzický okraj reality.

Proč má pozorovatelný vesmír průměr 93 miliard světelných let

Vesmír je starý přibližně 13,8 miliardy let. Mohlo by se zdát, že maximální vzdálenost, odkud k nám světlo mohlo dorazit, je právě 13,8 miliardy světelných let. To by však platilo pouze v případě, že by se prostor nerozpínal.

Ve skutečnosti se prostor rozpíná po celou dobu existence vesmíru. Světlo, které k nám putovalo téměř 13,8 miliardy let, bylo vyzářeno z oblastí, které se mezitím výrazně vzdálily. Dnes se tyto oblasti nacházejí přibližně 46,5 miliardy světelných let od nás v každém směru.

Proto je průměr pozorovatelného vesmíru zhruba dvojnásobný, tedy přibližně 93 miliard světelných let. Tento údaj popisuje současnou vzdálenost mezi nejvzdálenějšími pozorovatelnými body prostoru.

Kosmický horizont jako hranice poznání

Kosmický horizont není stěna ani konec prostoru. Je to hranice daná rychlostí světla a konečným stářím vesmíru. Za touto hranicí se nachází oblasti, odkud k nám světlo zatím nedorazilo a nikdy dorazit nemusí, pokud se rozpínání vesmíru bude nadále zrychlovat.

Tyto oblasti existují stejně reálně jako naše okolí, ale jsou pro nás principiálně nedostupné. Nejde o technické omezení, ale o základní vlastnost struktury časoprostoru.

Je vesmír konečný, nebo nekonečný

Současná kosmologie nedává jednoznačnou odpověď na otázku, zda je celý vesmír konečný, nebo nekonečný. Měření zakřivení prostoru naznačují, že vesmír je velmi blízký geometricky plochému tvaru.

To znamená, že může být nekonečný, nebo konečný, ale tak obrovský, že jeho zakřivení v rámci Metagalaxie nedokážeme rozlišit. Pozorovatelná část vesmíru je pouze lokální výsek mnohem větší struktury.

Metagalaxie jako kosmický ostrov

Z pohledu fyziky lze Metagalaxii přirovnat k ostrovu poznání uprostřed neznámého oceánu. Obsahuje vše, co můžeme pozorovat, měřit a studovat. Zároveň však představuje jen nepatrnou část celkové reality, pokud je vesmír skutečně mnohem větší nebo nekonečný.

Některé modely kosmické inflace dokonce připouštějí existenci mnoha oddělených pozorovatelných oblastí, které by mohly fungovat jako samostatné kosmické bubliny. Tyto oblasti by však byly navzájem nedosažitelné.

Co skutečně vidíme, když se díváme do noci

Při pohledu na noční oblohu se nedíváme jen do prostoru, ale především do minulosti. Světlo vzdálených galaxií k nám letělo miliardy let. Vidíme vesmír takový, jaký byl dávno před vznikem Sluneční soustavy i samotné Země.

Reliktní záření, které vyplňuje celý prostor Metagalaxie, pochází z doby, kdy byl vesmír starý pouhých 380 tisíc let. Je to nejvzdálenější signál, který můžeme přímo pozorovat, a představuje skutečnou hranici našeho kosmického vidění.

Oficiální zdroje a další čtení

• NASA Science – Overview of the Universe
• NASA – Size of the Observable Universe
• ESA – What is the observable universe
• Encyclopaedia Britannica – Observable universe