O universo observável: até onde podemos ver?

O universo tem aproximadamente 13,8 bilhões de anos (Planck 2018: 13,787 bilhões, com uma variação de 0,020 bilhão para mais ou para menos). A luz só pode chegar até nós a partir de lugares que estavam perto o bastante para que ela chegasse nesse tempo. Tudo além disso está fora de vista, simplesmente porque sua luz ainda não chegou aqui. A esfera de tudo o que podemos, em princípio, ver é o universo observável. Estamos no centro dele, porque ele é definido pelo que chega até nós.

Ele tem 13,8 bilhões de anos-luz de raio? Quase, mas não. Ele tem aproximadamente 46,5 bilhões de anos-luz de raio (ou cerca de 93 bilhões de anos-luz de largura).

Por que 46 e não 13,8? Porque o espaço se expandiu enquanto a luz viajava. Imagine uma pessoa correndo em uma pista que está sendo esticada: enquanto ela corre, a linha de chegada se afasta. A luz que acabou de chegar até nós deixou sua fonte há muito tempo, quando a fonte estava muito mais perto. Durante o tempo que a luz levou para viajar, a fonte foi levada para longe pelo espaço em expansão. Hoje, a fonte está a cerca de 46 bilhões de anos-luz de nós.

Há duas distâncias diferentes envolvidas:

• a distância percorrida pela luz (13,8 bilhões de anos-luz para a luz mais antiga); e
• a distância hoje, depois do esticamento (até 46,5 bilhões de anos-luz). Os astrônomos chamam isso de distância comóvel; veremos esse conceito novamente no Mundo 2.

A matéria que emitiu a luz mais antiga que conseguimos ver estava a apenas cerca de 40 milhões de anos-luz da nossa própria matéria quando isso aconteceu.

A aresta da visão, não a aresta do espaço. A aresta do universo observável é como o horizonte no mar. Você não consegue enxergar além dela, mas isso não significa que o oceano termina ali. Alguém parado no horizonte vê o próprio horizonte, centralizado nessa pessoa. O mesmo vale para o universo: não há uma aresta conhecida. Não se sabe se o universo inteiro é finito ou infinito; só podemos dizer que ele é pelo menos tão grande quanto a parte que vemos e que talvez seja muito maior.

Quantas galáxias existem? O universo observável contém centenas de bilhões a cerca de dois trilhões de galáxias. As estimativas continuam mudando à medida que os telescópios melhoram, então qualquer número único é um palpite com uma ampla amplitude.

As coisas mais distantes que vemos. Há dois recordes.

• As galáxias mais distantes já observadas, encontradas pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST), são vistas como eram menos de 300 milhões de anos depois do Big Bang (Mundo 7).
• A luz mais antiga de todas é a radiação cósmica de fundo em micro-ondas (Mundo 4), liberada cerca de 380.000 anos depois do Big Bang. Antes disso, o universo era uma névoa brilhante e opaca, então não conseguimos enxergar mais para trás usando luz. Esse é o nosso verdadeiro horizonte.