あなたが時間旅行を夢見たことがあるなら、ただ夜空を見なさい。あなたが見るかすかな光は、本当に遠い過去のスナップショットです。それは、それらの星、惑星、銀河が遠く離れているため、最も近いものからの光でさえ、地球に到達するのに数万年かかることがあるからです。
宇宙は間違いなく大きな場所です。しかし、それはどれだけ大きいですか？
「それは私たちが実際に知らないことかもしれない」とカナダのオンタリオにあるウエスタン大学の天体物理学者であるサラギャラガーはライブサイエンスに語った。宇宙の大きさは、天体物理学の基本的な問題の1つです。また、お答えできない場合もあります。しかし、それは科学者が挑戦することを止めるものではありません。
物体が宇宙に近ければ近いほど、その距離を測定するのが簡単になるとギャラガー氏は語った。太陽？ケーキ。ムーン？さらに簡単です。科学者がしなければならないすべてのことは、光線を上向きに照射し、その光線が月の表面で跳ね返って地球に戻るのにかかる時間を測定することです。
しかしギャラガー氏によると、私たちの銀河の中で最も遠い天体は扱いにくいとのことです。結局のところ、それらに到達するには非常に強い光線が必要です。そして、私たちがそこまで光を放つ技術的な能力を持っていたとしても、ビームが宇宙の遠方の太陽系外惑星に跳ね返って私たちに戻るのを何千年も待つのは誰ですか？
科学者たちは、宇宙で最も遠い物体を扱うために、いくつかのトリックを身につけています。星は年をとると色が変わり、その色に基づいて、科学者はそれらの星が放つエネルギーと光の量を推定できます。同じエネルギーと明るさを持つ2つの星は、それらの星の1つがはるかに遠くにある場合、地球から同じように表示されません。遠くのものは自然に暗く見えます。科学者は、星の実際の明るさを地球から見たものと比較し、その差を使用して、星がどれだけ離れているかを計算することができるとギャラガー氏は語った。
しかし、宇宙の絶対的なエッジはどうですか？科学者は遠くにある物体までの距離をどのように計算しますか？これは、物事が本当にトリッキーになる場所です。
覚えておいてください。オブジェクトが地球から遠いほど、そのオブジェクトからの光が私たちに到達するのにかかる時間が長くなります。これらのオブジェクトの一部が遠く離れているため、その光が数百万または数十億年もかかって私たちに届くと想像してください。さて、いくつかのオブジェクトの光がその旅をするのに非常に時間がかかり、宇宙の何十億年もの間、それがまだ地球に到達していないと想像してください。それがまさに天文学者が直面している問題だ、とバッファローにあるニューヨーク州立大学の物理学者であるウィル・キニーはライブサイエンスに語った。
「私たちは、小さな小さな泡しか見ることができません。そして、それ以外のものは何ですか？私たちは本当に知りません」とキニーは言いました。
しかし、その小さな泡のサイズを計算することにより、科学者はその外にあるものを推定できます。
科学者は宇宙が138億年前であることを知っています。つまり、光が私たちに到達するのに138億年を費やしたオブジェクトは、私たちが見ることができる最も遠いオブジェクトになるはずです。宇宙の大きさは138億光年という簡単な答えが得られると考えたくなるかもしれません。ただし、宇宙も絶えず拡大し続けていることに注意してください。光が届くまでの時間内に、泡の端が移動しました。幸運なことに、科学者はそれがどれだけ移動したかを知っています。ビッグバン以来の宇宙の膨張の計算に基づいて、465億光年離れています。
一部の科学者は、その数を使用して、私たちが見ることができるものの限界を超えているものを試して計算しました。宇宙が湾曲した形状であるという仮定に基づいて、天文学者は観測可能な宇宙に見られるパターンを見て、モデルを使用して、宇宙の残りの部分がどれだけ遠くまで伸びているかを推定できます。ある研究では、実際の宇宙は、私たちが実際に見ることができる465億光年のサイズの少なくとも250倍になる可能性があることがわかりました。
しかし、キニーは他の考えを持っています。「宇宙が有限であるという証拠はありません」と彼は言った、「それは永遠に続くでしょう。」
宇宙が有限であるか無限であるかは確かではありませんが、科学者たちはその「本当にひどく巨大な」ことに同意しています。残念ながら、私たちが今見ることができる小さな部分は、私たちがこれまでに観察できるほとんどのものです。宇宙は増大する速度で膨張しているため、観測可能な宇宙の外縁は実際には光の速度よりも速く外に向かって動いています。つまり、私たちの宇宙の縁は、彼らの光が私たちに届くよりも速く私たちから遠ざかっています。徐々に、これらのエッジ（およびイギリスの作家ダグラスアダムスが書いたように、そこにあるすべてのレストラン）は見えなくなります。
ギャラガー氏によれば、宇宙のサイズと、私たちが見ることのできない膨大な量のことです。しかし、それは彼女と他の科学者が答えを調査し続けることを止めません。
「たぶん私たちはそれを理解することができないでしょう。それはイライラするように見えるかもしれません」とギャラガーは言った。 「しかし、それはまたそれを本当にエキサイティングにします。」
