Wie genau ist unser Universum abgebildet?

Die einfache Antwort ist, dass Licht aus den fernen Teilen der Milchstraße bereits für diese Zeit unterwegs ist. Da Licht nicht augenblicklich durch den Weltraum reist, sehen wir die Galaxie nicht so, wie sie jetzt ist, sondern so, wie sie vor 100.000 (oder so) Jahren war.

So können wir übrigens auch auf frühere Momente der Weltgeschichte zurückblicken. In Bezug auf die Entfernung, je weiter wir schauen, desto länger hätte das Licht gehen müssen, um uns heute zu erreichen.

Das Universum hatte einen Anfang (zumindest im Sinne einer frühesten Zeit). Da das Universum nicht unendlich alt ist, gibt es tatsächlich eine Grenze dafür, wie weit wir in die Geschichte des Universums zurückblicken können (siehe: Kosmologischer Horizont ). Wir sind in der Lage, Karten des Universums zu erstellen, wie diese von SDSS :

indem Sie eine sogenannte Umfrage durchführen. Dies sind große Projekte, die die Positionen (und möglicherweise andere Eigenschaften, abhängig von ihren wissenschaftlichen Zielen) von Galaxien im Universum kartieren. Wie Sie dieses Bild betrachten sollten, ist folgendes: 1) Sie befinden sich im Zentrum des Bildes, 2) Jeder Punkt im Bild stellt eine einzelne Galaxie dar, 3) Mit der Entfernung vom Betrachter nimmt die Rotverschiebung einer Galaxie zu zunehmender Abstand vom Zentrum, und 4) wenn Sie den Kreis im Winkel umrunden, fegen Sie durch die Rektaszensionskoordinate des Himmelskoordinatensystems (denken Sie an den Längengrad). Sie sehen ein Pizzastück anstelle einer Kugel, weil dies ein bestimmtes Stück in Deklination ist(Breitengrad). Wenn Sie auf höhere Rotverschiebungen schauen, blicken Sie weiter zurück in die Zeit und früher in die Geschichte des Universums. So können Astronomen/Kosmologen etwas statistisch über Modelle der Strukturbildung des Universums (wie Objekte wie Galaxien und Galaxienhaufen entstanden) sagen.

Das Problem beim Betrachten von Galaxien bei sehr hohen Rotverschiebungen besteht darin, dass sie sehr schwach werden. Ab einem bestimmten Punkt braucht man leistungsfähigere Teleskope, um weiter in die Vergangenheit zu blicken. Wir können dies jedoch etwas umgehen, indem wir die Strahlungskomponente des Universums bei Mikrowellenwellenlängen betrachten (die meisten Untersuchungen liegen im optischen Bereich des elektromagnetischen Spektrums ). Diese Strahlung wird als kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung ( CMB ) bezeichnet und kann auch kartiert werden (siehe: COBE , WMAP und zuletzt Planck- Satelliten).

Dies ist auch eine Art Karte. Diese Karte niederenergetischer Photonen ist eine Momentaufnahme des Universums etwa 380.000 Jahre nach dem Urknall (Rotverschiebung von z=1100; was bedeutet, dass das Universum um etwa den Faktor 1101 kleiner war), als das Universum sehr wenig von dem hatte, was wir haben würden als Struktur erkennen. Die Aufgabe des Kosmologen besteht darin, das Bild, das wir vom CMB sehen, mit dem Bild zu verbinden, das wir von unseren Durchmusterungen von Galaxien durch den Einsatz von Physik sehen.

Das ist der Teil des Universums, der für uns gerade sichtbar ist. Mit anderen Worten, wir kartieren es aus Licht, das wir gerade von dieser Zone empfangen, also ist der kartierte Teil tatsächlich viele, viele Jahre alt.

Normalerweise macht dies keinen großen Unterschied, da wir darauf achten, Regionen zu analysieren, in denen die Variation der Betrachtungszeit im Vergleich zur Längenskala nicht groß ist.

Aus der Sicht der Relativitätstheorie ist es für uns fast so gut wie die weit entfernten Körper in dem Zustand, in dem sie sich vor Milliarden von Jahren befanden. Von unserem Referenzrahmen aus haben sie vielleicht eine „Zukunft“ (eigentlich die „Gegenwart“, aber das zu nennen wird ein bisschen eklig), aber wir haben einfach keine Möglichkeit, sie zu kennen.