How big is 관측 가능한 우주?

관측 가능한 우주는 빅뱅 이후 빛이 지구에 닿을 시간이 있었던 우주의 부분이다. 이 우주는 지구를 중심으로 한 구로, 지름이 약 930억 광년이며, 광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리이다. 이 지름은 약 8.8 × 10²⁶미터이며, 10²⁶은 1 뒤에 0이 26개 따르는 수이다.

크기

우주의 나이는 약 138억 년이다. 그러면 138억 광년보다 먼 곳에서는 지구에 닿는 빛이 없을 것처럼 보일 수 있다. 하지만 빛이 이동하는 동안 공간은 팽창해 왔다. 지구에 닿을 수 있는 가장 오래된 빛을 낸 물질은 지금 지구에서 약 460억 광년 떨어져 있다.

이 거리가 관측 가능한 우주의 반지름이며, 천문학자들은 이를 입자 지평선이라고 부른다. 이 값은 직접 측정한 것이 아니라 계산으로 구한 것이다. 우주론 학자들은 우주의 팽창률과 구성 성분으로 이를 계산하며, 이 값들은 WMAP과 플랑크 같은 탐사선이 측정했다.

발표된 계산은 반지름을 약 460억~466억 광년으로 잡으므로, 지름은 920억~930억 광년이다. 더 먼 곳에서 온 빛이 도착할 시간을 얻기 때문에, 반지름은 시간이 지나면서 커지기도 한다.

크기 비교

부피로 따지면 약 3 × 10⁵⁹개의 지구 크기 행성이 관측 가능한 우주 안에 들어간다.
지름이 약 10만 광년인 우리 은하를 농구공 크기로 줄인다면, 관측 가능한 우주는 지름이 약 220킬로미터일 것이다.
우리 은하의 원반 약 93만 개를 옆으로 나란히 늘어놓으면 관측 가능한 우주의 너비 안에 들어간다.
관측 가능한 우주의 지름은 헤라클레스자리-북쪽왕관자리 장성 너비의 10~14배이다. 이 장성은 65억~98억 광년에 걸쳐 있다고 추정되는, 제안된 구조이다.

관측 가능한 우주에 담긴 것

망원경으로 실제로 볼 수 있는 가장 오래된 빛은 우주 마이크로파 배경이다. 이 희미한 빛은 우주의 나이가 약 38만 년이었을 때 방출되었고, 지금은 온도가 절대 영도보다 약 2.7도 높다. 이 빛은 입자 지평선보다 조금 안쪽에 있는 구에서 오며, 이 구는 지금 약 14.0기가파섹(457억 광년) 떨어져 있다. 1기가파섹은 약 32억 6000만 광년이다.

그 구 안에서는 밝은 은하가 대략 1700억 개 형성되었다고 2005년의 한 연구가 추정했다. 이 은하들은 각각 밝기가 우리 은하의 적어도 약 4분의 3이다.

관측 가능한 우주 너머

관측 가능한 우주의 가장자리는 볼 수 있는 것의 한계이지 공간의 끝이 아니다. 플랑크 위성의 측정을 은하 탐사 자료와 합치면, 공간이 약 0.2% 이내로 평평하다는 것을 알 수 있다. 2011년에 우주의 곡률을 분석한 연구에서는 우주 전체의 부피가 관측 가능한 부분의 적어도 251배로 나타났으며, 우주는 무한할 수도 있다.