یک جهان در حال انبساط، تعریف فاصله را دشوارتر می‌کند؛ زیرا در حالی که نور در راه است، فضا مدام در حال رشد و بزرگ شدن است. اجرام همچنان از خود نور ساطع می‌کنند، اما همان‌طور که آن نور به سمت ما حرکت می‌کند، میانگین فاصله بین کهکشان‌ها افزایش می‌یابد. (بله، گاهی اوقات کهکشان‌ها می‌توانند با هم برخورد کنند، اما در اینجا درباره میانگین مقیاس‌های بزرگ صحبت می‌کنیم).
وقتی نورِ یک کهکشان دوردست پس از میلیاردها سال سفر سرانجام به یک تلسکوپ می‌رسد، آن کهکشان را آن‌گونه که در گذشته بوده نشان می‌دهد و به‌طور مستقیم به ما نمی‌گوید که آن کهکشان الان چقدر از ما فاصله دارد. اخترشناسان برای تخمین فاصله فعلی آن، از یک مدل کیهان‌شناختی استفاده می‌کنند که میزان انبساط جهان را در طول سفر نور به حساب می‌آورد.
مدل پیشتاز به نام LCDM شناخته می‌شود که هم شامل ماده تاریک و هم انرژی تاریک است. نقاط قوت و محدودیت‌های این مدل قابل بحث است، اما مدل‌های جایگزین عموماً تصویر کلی و پایه را تغییر چندانی نمی‌دهند.
انبساط، جهانِ قابل مشاهده را کش می‌دهد!
حداکثر فاصله‌ای که ما می‌توانیم ببینیم—که همان سن جهان (۱۳٫۷۷ میلیارد سال) با احتساب انبساط کیهان در تمام این مدت است—حدود ۴۵ میلیارد سال نوری فاصله دارد. این فاصله به عنوان «افق ذره»، «افق کیهان‌شناختی» یا «افق هم‌حرکت» شناخته می‌شود. این، وسعتِ حبابِ قابل مشاهده‌ی ماست؛ حداکثر وسعتی که می‌توانیم در این لحظه و امروز ببینیم.
اما صبر کنید، مگر ۴۵ بزرگ‌تر از ۱۳٫۷۷ نیست؟ آیا این بدان معنا نیست که جهان سریع‌تر از نور در حال انبساط است؟ بله، دقیقاً همین‌طور است.
این موضوع مسئله‌ی مهم یا عجیبی نیست؛ چرا که حد سرعت نور فقط برای مشاهدات محلی و موضعی صدق می‌کند، نظریه نسبیت خاص دقیقاً بر همین اساس ساخته شده است. اجرام در دورترین لبه‌های جهان می‌توانند هر سرعتی که می‌خواهند داشته باشند، چون بسیار دور هستند.
انتقال به سرخ، دور شدنِ سریع‌ترِ کیهانی را آشکار می‌سازد!
در واقع، ما می‌توانیم سرعت فعلی هر جرمی را محاسبه کنیم و این کار از طریق «انتقال به سرخ» (Redshift) انجام می‌شود. اگر کهکشانی در حال دور شدن از ما باشد، نور آن به سمت بخش‌های سرخ‌ترِ طیف الکترومغناطیسی جابه‌جا می‌شود. ادوین هابل در وهله اول انبساط جهان را به همین روش کشف کرد. و در یک جهان در حال انبساط، اجرام دورتر سریع‌تر و سریع‌تر دور می‌شوند، زیرا فضای بیشتری بین آن‌ها و ما برای منبسط شدن وجود دارد.
و نقطه بازگشت و نقطه‌ای که در آن اجرام سریع‌تر از نور از ما دور خواهند شد، دقیقاً در «فاصله هابل» یعنی ۱۳٫۷۷ میلیارد سال نوری قرار دارد.
افق دوم، نور آینده را محدود می‌کند!
ما همچنان می‌توانیم این کهکشان‌ها را مشاهده کنیم زیرا نوری که به ما می‌رسد سفر خود را میلیاردها سال پیش، زمانی که آن‌ها بسیار نزدیک‌تر بودند، آغاز کرده است. برخی از کهکشان‌های بسیار دورتر نیز ممکن است به همین دلیل به مرور زمان مرئی شوند. با این حال، مرزی به نام «افق رویداد کیهان‌شناختی» وجود دارد (که با افق رویداد سیاهچاله کمی تفاوت دارد). این مرز در فاصله حدود ۱۷ میلیارد سال نوری قرار دارد. نوری که همین الان از آن سوی این فاصله ساطع شود، مهم نیست چقدر منتظر بمانیم، هرگز به ما نخواهد رسید.
انبساط شتابان جهان که توسط انرژی تاریک هدایت می‌شود، این محدودیت را حتی بااهمیت‌تر می‌کند. افق رویداد کیهان‌شناختی به انبساط خود ادامه خواهد داد تا در نهایت در حدود ۶۰ میلیارد سال نوری تثبیت شود. حتی در آن زمان نیز ما قادر نخواهیم بوده همه چیز را ببینیم. نورِ دورترین کهکشان‌ها به طول‌موج‌های چنان شدیدی منتقل به سرخ می‌شود که آن کهکشان‌ها عملاً ناپدید خواهند شد. در حدود ۱۰۰ میلیارد سال دیگر، هر کهکشانی فراسوی «گروه محلی» برای همیشه از دید محو خواهد شد.
منبع: Scitechdaily
