Universets bredde

Hvor bredt er universet?

Universet er 13,8 mia. år gammelt, men jeg har læst, at det er langt bredere end 13,8 mia. lysår. Passer det – og hvordan kan vi se så langt væk, når lysets hastighed er øverste fartgrænse?

Universet er 13,8 mia. år gammelt, men jeg har læst, at det er langt bredere end 13,8 mia. lysår. Passer det – og hvordan kan vi se så langt væk, når lysets hastighed er øverste fartgrænse?

Pablo Carlos Budassi/Wikimedia Commons

Hvor bredt er universet?

Astronomernes bedste bud på universets bredde er 93 mia. lysår – usikkerheden er ca. 10 pct., så det sikre svar er et sted mellem 84 og 102 mia. lysår.

Forskerne har observeret denne bredde, selvom universet er 13,8 mia. år gammelt, og lysets hastighed er den absolutte fartgrænse.

Forklaringen er, at universet hele tiden udvider sig.

Tænk på en galaksehob 87 mio. lysår fra Jorden. Lyset fra hoben begynder sin rejse mod Jorden. Da universet udvider sig, bliver strækningen, lyset skal rejse, længere, mens det er på vej.

Dermed skal lyset bevæge sig længere end de 87 mio. lysår.

Faktisk er afstanden mellem galaksehoben og Jorden blevet til 173 mio. lysår i det øjeblik, lyset når frem til os.

Så hvor langt har lyset rejst? Svaret er et sted mellem 87 og 173 mio. lysår.

Den samme tankegang gælder for resten af universet og det lys, som de første galakser udsendte.

Udvidelsen af universet, og dermed den ekstra distance, der bliver lagt til undervejs, afhænger af fordelingen af stof og energi.

Universets bredde er målt vha. såkaldt rødforskydning, som opstår pga. universets udvidelse.

Lys sendes afsted.
© Lotte Fredslund

Lys sendes afsted

Lys bliver sendt afsted fra en galakse, som befinder sig i udkanten af det synlige univers. Universet udvider sig, så afstanden, lyset skal tilbagelægge, bliver hele tiden øget.

Lyset bliver rødt.
© Lotte Fredslund

Lyset bliver rødt

Da galaksen bevæger sig væk fra os, bliver lyset strakt på vej mod Jorden. Når lysets bølgelængde forlænges, bliver farven mere rødlig, og derfor kaldes fænomenet rødforskydning.

Forskydning viser bredde.
© Lotte Fredslund

Forskydning viser bredde

Jo længere bølgelængder, og altså jo rødere lys, vi observerer, jo større afstand har det tilbagelagt. Derfor kan universets bredde beregnes ud fra rødforskydningen.

Hvis universet kun indeholdt energi i form af stråling, så ville lys, der nåede Jorden i dag efter 13,8 mia. års rejse, være udsendt af objekter, der nu er 27,6 mia. lysår væk.

Hvis universet kun indeholdt stof, ville lys, der nåede Jorden i dag efter 13,8 mia. års rejse, være udsendt af objekter, der nu er 41,4 mia. lysår væk.

Stråling og stof kombineret med såkaldt mørk energi giver det faktiske tal – en samlet distance på 46,5 mia. lysår til de fjerneste synlige objekter og altså afstanden fra Jorden til grænsen af det synlige univers.

Derfor er hele bredden det dobbelte, 93 mia. lysår.