Изворни код странице Видљиви свемир

[[Датотека:Observable universe logarithmic illustration.png|мини|Лонгитудијално представљање универзума са Соларним системом у центру како се удаљава од центра, блиске звезде, Персејева грана, [[Млечни пут]] и блиске [[Галаксија|галаксије]], мрежна структура вишег степена, позадинско дифузно [[зрачење]], и на периферији невидљива плазма [[Велики прасак|Великог праска]].]]
'''Видљиви свемир''' је термин у [[Космологија|космологији]] који служи за описивање видљивог дела нашег [[свемир|универзума]]. По дефиницији, то је једна [[сфера]] чије су границе у космичком [[Хоризонт (астрономија)|хоризонту]], а [[Земља]] је у центру. То је, дакле, један релативни појам, а други посматрачи смештени негде у [[Свемир|свемиру]] неће имати исту [[Сфера|сферу]] посматрања, али њихова област биће иста. 

С обзиром да наш [[свемир|универзум]] има коначну старост, 13,819 милијарди година, светлост васионских објеката смештених преко [[Хоризонт (астрономија)|хоризонта]] није имала времена да дође до нас па су ти објекти невидљиви; међутим видљиви [[свемир]] се увећава временом: видљиви део свемира чини секундарна [[светлост]] која се непрекидно увећава, на начин посматрања кроз [[Светлосна година|светлосну годину]], је већи за једну светлосну годину или још већи рачунајући ширење [[Свемир|свемира]].

Најудаљенији објекти видљивог свемира су исто тако млађи и ближи [[Велики прасак|Великом праску]], јер је њихова светлост утрошила више времена да стигне до поматрача. Истовремено, они се више примичу црвеном спектру што је објекат даље.

== Облик видљивог свемира ==

Под видљивим свемиром се подразумева све видљиво и мерљиво, а [[брзина светлости]] као [[константа]]. Све што се налази преко космичког [[Хоризонт (астрономија)|хоризонта]] не може бити посматрано нити утицати на оно што може бити посматрано.

Тај принцип је увео Едвард А. Милне, рекавши да је видљиви [[свемир]] глобално гледано хомоген и изотропан. Он је, глобално гледано, једнак у свим правцима и [[Светлост|зраци светлости]] долазе са свих страна пролазивши једнаке разаљине за једнако време.

[[Свемир|Универзум]] је у овом моменту једна [[сфера]] у којој је посматрач у центру и чије је пространство пређена раздаљина од стране [[Светлост|зрака светлости]] за време постојања [[Свемир|свемира]] у том тренутку.<ref>Едгар Ганзиг, Шта сте радили након Великог праска?, Париз, Одил Жакоб, кол. « Науке »,‎ март 2008, 22 cm, с.327. ({{page|year=|isbn=978-2-7381-2057-1|oclc=318824977|pages=241}})</ref>

У пракси, видљиви свемир се односи на свемир видљив голим оком. Он је данас ограничен површином позадинског дифузног зрачења које може бити означено по првој процени као простор где се десила емисија 380.000 година после [[Велики прасак|Великог праска]], [[електромагнетско зрачење|електромагнетно зрачење]] видљиво данас као позадинско дифузно зрачење. Његова [[анизотропија]] је картографисана од стране Космичког позадинског истраживача а затим и [[Планк|Планковим сателитом]]. Космичка неутринска позадина предсказана 1953.<ref>Жулијан Лесгурж, « Невидљиви сведок Великог праска », Ла решерш, бр. 402,‎ новембар 2006, с. 43</ref> године од стране Ралфа Алфера, Џејмса Фолина и Роберта Хермана,<ref>Ралф А. Алфер, Џејмс В. Фолин Млађи и Роберт С. Херман, « Физички услови у првобитним фазама ширења универзума », Физички преглед, 2. серија, изд. 92, бр. 6,‎ 15. децембар 1953. pp. 1347–1361</ref> није детектована док није космичка позадина гравитационих таласа најављена и потврђена 17. марта 2014. године.<ref>Рон Ковен, « Телескоп забележио поглед на гравитационе таласе », Природа, изд. 507, бр. 7492,‎ 20. март 2014, с. 281-283</ref>

Са друге стране, неки делови свемира нису видљиви. Ради се о деловима свемира смештених преко хоризонта [[Црна рупа|црних рупа]]. [[Астрофизика]] црних рупа објашњава као гравитационо урушавање масивних [[звезда]] смештених у центру [[Галаксија|галаксије]].

== Перцепција видљивог свемира ==

То што се може посматрати и мерити у [[Свемир|свемиру]] је једна слика свемира а не реални свемир у моменту у коме је посматран. Та слика свемира је доста другачија од реалног свемира, и та искривљеност је последица чињенице да је [[брзина светлости]] коначна, и она се креће кроз свемир у његовом ширењу што доводи до одређеног броја ефеката:
* Видљиви свемир изгледа коначно мада је много шири и могуће [[Бесконачност|бесконачан]].
* [[Светлост]] добијена од најдаљих објеката је померена ка црвеном спректру и постаје све мање видљива и са мање енергије што је објекат даљи. То је додатни разлог за коначност видљивог свемира.
* Астрономски објекти постају толико млађи у односу на [[Велики прасак]] што су даљи.
* Раздаљина објекта који се посматра у моменту кад је светлост емитована и у моменту кад је примљена може бити веома различита. Поред утицаја ширења [[Свемир|свемира]], поједини објекти који су веома близу посматрачу у односу на друге за време светлосне емисије изгледају код пријема супротно тј. удаљеније. Најдаљи положај зоне која је емитовала позадинско дифузно зрачење која је овог момента видљива је била релативно близу 40 милиона [[Светлосна година|светлосних година]] је ближа него објекти које данас посматрамо и који су били даљи у моменту емисије њихове светлости.

=== Коначност и развој подручја ===

Будући да [[сфера]] коначног видљивог [[Свемир|свемира]] заузима један коначан [[запремина|волумен]] у [[Време|времену]] и [[Простор|простору]] та коначност проистиче из тога што [[свемир|универзум]] има коначну старост и [[светлост]] се простире [[вакуум|вакуумом]] коначном брзином. Тај волумен чини само део универзумна у својој целини који је потенцијално [[Бесконачност|бесконачан]] ако је његова закривљеност нула.

Мерење дифузног позадинског зрачења показује да је закривљеност универзума веома слаба, или нулта што доводи до закључка да видљиви свемир не представља ни 2% универзума.<ref>Горбунов, Рубаков. Увод у теорију раног универзума; Научни свет, 2011, с. 71</ref>

Простор видљивог свемира се непрестано шири због ефекта везаног за увећавање свемира и за [[Брзина светлости|брзину светлости]] али растојања између објеката се увећавају због ширења свемира. Омогућава ли увећање простора могућност виђења већег броја објеката током времена?

Степен увећања простора свемирског [[Хоризонт (астрономија)|хоризонта]] је<ref name="automatski generisano2">Берта Маргалеф-Бентабол, Хуарн Маргарет-Бентабол и Јорди Кера, « Еволуција космолошких хоризоната универзума са бројним бесконачним стањима једначина », Журнал космологије и физике астрочестица, изд. 2013, бр.02,‎ 8. фебруар 2013</ref>
<math>\frac{dH_p}{dt}=H_p(z)H(z)+c</math>

Где је <math>H_p(z)</math> растојање космичког хоризонта у времену гледано у прошлост дефинисано кроз кретање ка црвеном ''з'', <math>H(z)</math> Хабелова константа тог истог времена и ''це'' је [[брзина светлости]]. Формула је функција ''з'' а не ''т'' пошто је немогуће одредити време посматрања у функцији ''з''.

<math>H_p(z)H(z)</math> односи се на опадајућу [[Брзина|брзину]] објеката смештених на космичком [[Хоризонт (астрономија)|хоризонту]], закључујемо помоћу те формуле да сваке секунде времена које истекне нам омогућава да откријемо дубину простора од 300 хиљада километара који се све брже удаљавају а нови објекти се појављују у видљивом [[Свемир|свемиру]] тако да више никада неће нестати.<ref name="automatski generisano2" /> Данас, најудаљенији објекти се удаљују брзином од <math>3.409c</math> а простор видљивог свемира брзином од <math>4.409c</math>, и на крају времена најдаљи објекти ће се удаљавати брзином која ће тежити [[Бесконачност|бесконачности]], а поље видљивог свемира ће их увек превазилазити брзином ''ц''.

Било би научно лакомислено игнорисати невидљиви део свемира под геслом да га не можемо видети. У томе и лежи цела снага теоретског модела да се може сагледати универзум у својој целини иако је видљив само његов део.

У суштини, с једне стране позиција посматрача нема значајне последице на посматрање. Коперниковски принцип је назначио част [[Никола Коперник|Коперника]] према коме [[Земља]] не заузима привилеговано место у [[Сунчев систем|Сунчевом систему]] је потврђена и пренета на [[Сунце]] од стране Јохана Кеплера а затим релаизована од стране [[Исак Њутн|Исака Њутна]]. Резултат је тако назначен од стране Александра Виленкина по коме у свемиру не постоји привилеговано место.

С друге стране, космологички принцип, тако назначен од стране Едварда А. Милнеа који најављује да је видљиви [[свемир]] комплексно гледан хомоген и изотропан и уверава да је невидљиви у истом космичком времену вероватно сличан видљивом делу свемира.

=== Поглед у прошлост ===

[[Датотека:HUDF-JD2.jpg|мини|[[HUDF-JD2]], пирамидална [[галаксија]] смештена у кругу увећања десно на слици. Њено скретање ка црвеном је негде око z=6,5, у правцу времена гледаном у прошлост од 850 милиона година од [[Велики прасак|Великог праска]].]]
Далеки објекти видљивог [[Свемир|свемира]] не изгледају какви су у истом космичком времену, као што су посматрани објекти даљи ако се посматрају у млађем космичком времену. Тако, најудаљенији објекат је [[квазар]] који изгледа какав је био 700 милиона година после Великог праска. Међутим, у моменту када је имао данашње каратеристике, то није посматрањем данашњи објекат. 

Процена старости посматраног објекта у односу на [[Велики прасак]] није лака, и подразумева проучавање времена гледаног у прошлост. То време није директно посматрано и мора да буде одређено кретањем ка црвеном помаку директно мерено у односу на скретање реалног [[Електромагнетизам|електромагнетног]] спектра посматраног објекта. То скретање у космичком објекту зависи од космологичког модела који је употребљен, као и вредност његових параметара који су често мало познати.

=== Раздаљина емисије и раздаљиина пријема ===

Астрономски објекти у великом скретању према црвеном спектру су у истом космичком времену као опсервација. Што је његово скретање ка црвеном спектру веће они су удаљенији. То је раздаљина за пријем [[Светлост|светлости]], која је већа од [[Брзина светлости|брзине светлости]] посматраног светлосног објекта. Не можемо знати како изгледају ти објекти у том моменту и на тој раздаљини.

Ти објекте се виде какви су они изгледали у моменту кад су били на другачијој раздаљини, то је раздаљина у тренутку [[Емисија (електромагнетно зрачење)|емисије]]. Раздаљина емисије се повећава кад постоји скретање спектра ка црвеном за мала скретања, али се смањује за велика скретања ка црвеном спектру.<ref name="automatski generisano1">Едвард Харисон; Космологија - Наука о универзуму; 2. издање. Штампа универзитета Кембриџ 2000. pp. 444–446</ref> У [[свемир|универзуму]] моделованом према метричком систему ФЛРВ, скретање ка црвеном спектру граничи после чега се дистанца емисије смањује и она је z = 5/4 =1,25, што представља раздаљину од 5 милијарди [[Светлосна година|светлосних година]].<ref name="automatski generisano1" /> У том моменту је била таква какву је ми данас видимо. Пошто космичко позадинско зрачење има велико скретање ка црвеном, део је [[Свемир|свемира]] који је створио то [[зрачење]] и био је близу нас у моменту емисије пре 40 милиона светлосних година.

== Величина видљивог свемира ==
Данас је старост [[Свемир|свемира]] (јун 2014.) процењена на приближно 13,798 милијарди година према томе [[светлост]] настала у најудаљенијим објектима које можемо детектовати на граници видљивог дела свемира је прешла 13,8 милијарди година после њене емисије. 

За одређивање те дистанце треба прихватити модел [[свемир|универзума]] и познавати брзину ширења [[Простор|простора]] и закључити дистанцу удаљеног објекта за време емисије [[Фотон|фотона]]. Према стандардном космолошком моделу актуелна раздаљина космичког [[Хоризонт (астрономија)|хоризонта]] реда величине 45 милијарди светлосних година.

Не можемо посматрати објекте смештене на космичком [[Хоризонт (астрономија)|хоризонту]] у њиховој тренутној раздаљини. Ми теоретски можемо да посмнатрамо само објекте простора космичког позадинског зрачењеа 300000 година после [[Велики прасак|Великог праска]], кад се [[свемир]] довољно охладио да би [[Електрон|електрони]] могли да створе атомска језгра што је довело до ефекта Комптон и [[Фотон|фотони]] су успели да преживе толико дуго да би дошли до [[Земља|Земље]]. Теоретски је могуће извући информације пре тог периода захваљујући гравитационим таласима или фосилима неутрина који још нису детектовани али гравитациони таласи су детектовани 17. марта 2014. године.<ref>[http://www.scientificamerican.com/article/gravity-waves-cmb-b-mode-polarization/ Gravity Waves from Big Bang Detected - Scientific American{{Ботовски наслов}}]</ref>

== Маса видљивог свемира ==
[[Датотека:Observable Universe with Measurements 01.png|мини|Визуализација видљивог [[Свемир|свемира]] у три димензије на 93 милијарде светлосних година (28 милијарди парсека).]]

Ево три начина процене по реду величине [[Материја|материје]] и енергије у видљивом делу нашег [[Свемир|свемира]]. Она је у процени на 10{{exp|80}} метара кубних тотални број [[Атом|атома]]. 
# [[Хоризонт (астрономија)|Хоризонт]] нашег [[свемир|универзума]] заузима тренутно 40 милијарди светлосних година. Ако се изостави закривљеност, [[запремина|волумен]] видљивог свемира заузима: 4/3.π.R<sup>3</sup> = 2×10{{exp|80}}&nbsp;m³. Критична густина универзума кроз Хаблову константу је једнака 75&nbsp;(km/s)/Mpc, или : 3.H{{exp|2}}/(8.π.G) = 10{{exp|−26}}&nbsp;kg/m³ ; пет атома [[Водоник|водоника]] у метру кубном. Множењем тога са волуменом видљивог свемира добијамо 10<sup>81</sup> атома водоника.
# Једна типична [[звезда]] има тежину од 2×10{{exp|30}}&nbsp;[[kilogramme|kg]] (то је маса [[Сунце|Сунца]]), што представља 10{{exp|57}} атома водоника по звезди. Једна типична [[галаксија]] има око 400 милијарди звезда што даје рачуницу да свака галаксија има 1×10<sup>57</sup> × 4×10<sup>11</sup> = 4×10<sup>68</sup> атома водоника. Може имати око 80 милијарди галаксија у видљивом делу нашег свемира па из тога произилази да у [[свемир|универзуму]] има 4×10<sup>68</sup> × 8×10<sup>10</sup> = 3×10<sup>79</sup> атома водоника.
# Једноставнији начин, строжи, али мање арбитарски у процени коришћењем Фридманове једначине. Нумеричка примена којом се може приближно утврдити актуелна густина од 5×10{{exp|-27}}&nbsp;kg/m³ за једну тоталну масу универзума од 10{{exp|81}}&nbsp;m³ од којих ми видимо око 20% што одговара 10{{exp|54}}&nbsp;kg материје, 5×10{{exp|80}} атома у видљивом делу свемира.

== Најдаљи објекти ==
На данашњи дан(септембар 2014. године), најудаљенија [[галаксија]] од [[Земља|Земље]] је [[z8 GND 5296]] која је откривена 23. октобра 2013. године. Настала је око 700 милиона година после [[Велики прасак|Великог праска]], и налази се на раздаљини од 30 милијарди светлосних година од [[Сунчев систем|Соларног система]].<ref>Доминик А. Рајхер, « Астрономија: Нови рекорд удаљености за галаксије », Природа, изд. 502, бр.7472,‎ 24. октобар 2013, с. 459-460</ref><ref>С. Л. Финклстајн и др., « Галаксија убрзано формира звезде 700 милиона година након Великог праска са црвеним помаком од 7.51 », Природа, изд. 502, бр. 7472,‎ 24. октобар 2013, с. 524-527</ref>

Друге најдаље галаксије :
* Галаксија [[MACS0647-JD]] чије је откриће најављено за 15. новембар 2012. године ;
* Галаксија УДФу-38135539, откривена 2010. године, а старост јој је процењена на 13,692 милијарди година ;
* Галаксија УДФј-39546284, откривена 2011, а старост јој је процењена на 13,2 милијарди година ;
* Галаксија у галактичком јату Абел 2218, откривена 2001. године, а старост јој је процењена на 13 милијарди година.

== Види још ==
* [[Свемир]]
* [[Хоризонт (астрономија)|Хоризонт]]

== Референце ==
{{reflist|}}

== Литература ==
{{Литература|30em}}
* {{cite journal|title = Morphology Of The Galaxy Distribution From Wavelet Denoising|author = Vicent J. Martínez|display-authors = 4|author2 = Jean-Luc Starck|author3 = Enn Saar|author4 = David L. Donoho |author4-link = David Donoho|author5 = Simon Reynolds|author6=Pablo de la Cruz|author7 = Silvestre Paredes |arxiv = astro-ph/0508326|journal = The Astrophysical Journal|date = 2005|volume = 634|issue = 2|pages = 744–755|bibcode = 2005ApJ...634..744M|doi = 10.1086/497125|s2cid = 14905675}}
* {{cite journal|author = Mureika, J. R.|author2 = Dyer, C. C. 
|title = Review: Multifractal Analysis of Packed Swiss Cheese Cosmologies
|url = https://archive.org/details/sim_general-relativity-and-gravitation_2004-01_36_1/page/151|journal = General Relativity and Gravitation
|arxiv = gr-qc/0505083
|date = 2004
|volume = 36|issue = 1
|pages = 151–184
|doi = 10.1023/B:GERG.0000006699.45969.49
|bibcode = 2004GReGr..36..151M|s2cid = 13977714}}
* {{cite journal|author = Gott, III, J. R.|display-authors = etal|title = A Map of the Universe
|journal = The Astrophysical Journal
|arxiv = astro-ph/0310571
|date = May 2005
|volume = 624|issue = 2
|pages = 463–484
|doi = 10.1086/428890
|bibcode = 2005ApJ...624..463G|s2cid = 9654355}}
* {{cite journal |title=Scale-invariance of galaxy clustering |author=Labini |first1=F. Sylos |last2=Montuori |first2=M. |last3=Pietronero |first3=L. |journal=Physics Reports |date=1998 |volume=293 |issue=1 |pages=61–226 |doi=10.1016/S0370-1573(97)00044-6 |bibcode=1998PhR...293...61S |arxiv=astro-ph/9711073 |s2cid=119519125}}
{{Литература крај}}

== Спољашње везе ==
* [http://www.mpa-garching.mpg.de/galform/millennium/ "Millennium Simulation" of structure forming] – Max Planck Institute of Astrophysics, Garching, Germany
* {{APOD |date=7 November 2007 |title=The Sloan Great Wall: Largest Known Structure?}}
* [http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmology_faq.html Cosmology FAQ]
* [https://www.sciencedaily.com/releases/2007/04/070419125240.htm Forming Galaxies Captured In The Young Universe By Hubble, VLT & Spitzer]
* [http://www.phys.ksu.edu/personal/gahs/phys191/horizon.html Animation of the cosmic light horizon]
* [https://arxiv.org/abs/astro-ph/0305179 Inflation and the Cosmic Microwave Background by Charles Lineweaver]
* [http://www.astro.princeton.edu/universe/ Logarithmic Maps of the Universe]
* [http://www.mso.anu.edu.au/2dFGRS/ List of publications of the 2dF Galaxy Redshift Survey]
* [http://www.atlasoftheuniverse.com/universe.html The Universe Within 14 Billion Light Years – NASA Atlas of the Universe] – Note, this map only gives a rough cosmographical estimate of the expected distribution of superclusters within the observable universe; very little actual mapping has been done beyond a distance of one billion light-years.
* [https://www.youtube.com/watch?v=17jymDn0W6U Video: ''The Known Universe'', from the American Museum of Natural History]
* [http://ned.ipac.caltech.edu/ NASA/IPAC Extragalactic Database]
* [http://irfu.cea.fr/cosmography Cosmography of the Local Universe] at irfu.cea.fr (17:35) ([https://arxiv.org/abs/1306.0091 arXiv])
* [https://www.livescience.com/how-many-atoms-in-universe.html There are about 10<sup>82</sup> atoms in the observable universe] – ''[[LiveScience]]'', July 2021.
* [https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2019/05/21/this-is-why-we-will-never-know-everything-about-our-universe/ Limits to knowledge about Universe] – ''[[Forbes]]'', May 2019.

{{нормативна контрола}}

[[Категорија:Свемир]]
[[Категорија:Космологија]]