Alam semesta boleh diperhatikan: sejauh mana kita boleh melihat?

Alam semesta berusia kira-kira 13.8 bilion tahun (Planck 2018: 13.787 bilion, dengan perbezaan sekitar 0.020 bilion). Cahaya hanya boleh sampai kepada kita dari tempat yang cukup dekat untuk cahaya itu tiba dalam tempoh tersebut. Apa-apa sahaja yang lebih jauh tidak dapat dilihat, semata-mata kerana cahayanya masih belum sampai kepada kita. Sfera segala yang pada prinsipnya boleh kita lihat ialah alam semesta boleh diperhatikan. Kita berada di pusatnya kerana ia ditakrifkan berdasarkan apa yang sampai kepada kita.

Adakah jejarinya 13.8 bilion tahun cahaya? Hampir, tetapi tidak. Jejarinya kira-kira 46.5 bilion tahun cahaya (jadi lebarnya kira-kira 93 bilion tahun cahaya).

Mengapa 46 dan bukan 13.8? Kerana ruang mengembang semasa cahaya bergerak. Bayangkan seorang pelari di atas trek yang sedang diregangkan: semasa dia berlari, garisan penamat bergerak semakin jauh. Cahaya yang baru sahaja sampai kepada kita meninggalkan sumbernya sejak dahulu lagi, ketika sumber itu jauh lebih dekat. Sepanjang tempoh cahaya bergerak, sumber itu dibawa menjauh oleh ruang yang mengembang. Hari ini, sumber itu berada kira-kira 46 bilion tahun cahaya dari kita.

Dua jarak yang berbeza terlibat:

• jarak perjalanan cahaya (13.8 bilion tahun cahaya untuk cahaya tertua), dan
• jarak hari ini, selepas pengembangan itu (sehingga 46.5 bilion tahun cahaya). Ahli astronomi memanggilnya jarak bergerak bersama; kita akan menemuinya lagi dalam Dunia 2.

Jirim yang memancarkan cahaya tertua yang boleh kita lihat hanya berada kira-kira 40 juta tahun cahaya dari jirim kita sendiri ketika itu.

Sisi penglihatan, bukan sisi ruang. Sisi alam semesta yang boleh diperhatikan adalah seperti horizon di laut. Kamu tidak boleh melihat melampauinya, tetapi itu tidak bermakna lautan berhenti di situ. Seseorang yang berdiri di horizon akan melihat horizon mereka sendiri, berpusat pada diri mereka. Begitu juga dengan alam semesta: tiada sisi yang diketahui. Sama ada seluruh alam semesta mempunyai saiz terhingga atau tidak terhingga masih belum diketahui; kita hanya boleh mengatakan bahawa saiznya sekurang-kurangnya sebesar bahagian yang kita lihat, dan mungkin jauh lebih besar.

Berapa banyak galaksi? Alam semesta yang boleh diperhatikan mengandungi ratusan bilion hingga kira-kira dua trilion galaksi. Anggaran ini sentiasa berubah apabila teleskop bertambah baik, jadi sebarang satu nombor hanyalah tekaan dengan julat yang luas.

Objek paling jauh yang kita lihat. Ada dua rekod.

• Galaksi paling jauh yang dilihat setakat ini, ditemui oleh Teleskop Angkasa James Webb (JWST), dilihat seperti keadaannya kurang daripada 300 juta tahun selepas Letupan Besar (Dunia 7).
• Cahaya tertua daripada semua ialah latar belakang gelombang mikro kosmik (Dunia 4), yang dipancarkan kira-kira 380,000 tahun selepas Letupan Besar. Sebelum itu, alam semesta ialah kabus bercahaya yang legap, jadi kita tidak boleh melihat lebih jauh ke masa lalu dengan cahaya. Itulah horizon sebenar kita.