Το Σύμπαν είναι κολοσσιαίο – 250 φορές πιο μεγάλο από αυτό που βλέπουμε

Είναι το σύμπαν μας άπειρο ή κλειστό; Επειδή το ορατό Σύμπαν διαστέλλεται, τα πιο απομακρυσμένο ορατά αντικείμενα είναι πολύ πιο μακριά μας από ότι μας λέει η ηλικία του, περίπου 13.7 δισεκατομμύρια χρόνια. Στην πραγματικότητα, τα φωτόνια στο κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων έχουν διανύσει 45 δισεκατομμύρια έτη φωτός για να έρθουν έως εδώ. Τούτο το νούμερο σημαίνει ότι το ορατό σύμπαν στην πραγματικότητα έχει διάμετρο, περίπου, 90 δισεκατομμύρια έτη φωτός.

Είναι εύκολο να σκεφθεί κάποιος ότι αφού ο Κόσμος μας είναι 13.7 δισεκατομμυρίων ετών, άρα και το σύμπαν έχει αυτό το μέγεθος. Όμως τα πράγματα δεν είναι έτσι. Υπάρχουν αντικείμενα τόσο μακριά μας, που το φως τους δεν θα φτάσει ποτέ σε μας

Το πραγματικό σύμπαν, ωστόσο, είναι πολύ μεγαλύτερο. Το γνωρίζουμε τώρα χάρη στη στατιστική ανάλυση που έγινε από το Mihran Vardanyan στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και τους συνεργάτες του.

Το κλειδί για τη μέτρηση του πραγματικού μεγέθους του σύμπαντος είναι η μέτρηση της καμπυλότητας του. Οι αστρονόμοι έχουν καταλήξει σε διάφορες μεθόδους για τη μέτρηση αυτής της καμπυλότητας. Μία μέθοδος σύμφωνα είναι να ψάξουμε για ένα μακρινό αντικείμενο γνωστού μεγέθους και να μετρήσουμε πόσο μεγάλο φαίνεται: "Αν είναι μεγαλύτερο από ό,τι θα έπρεπε να είναι, το Σύμπαν είναι κλειστό. Εάν είναι στο σωστό μέγεθος, το σύμπαν είναι επίπεδο και αν είναι μικρότερο, το Σύμπαν μας τότε είναι ανοιχτό. "

Οι αστρονόμοι γνωρίζουν ότι κύματα στο πρώιμο σύμπαν ‘καταψύχθηκαν’ στο κοσμικό υπόβαθρο των μικροκυμάτων. Σε αυτό οι επιστήμονες μπορούν να μετρήσουν το μέγεθος αυτών των κυμάτων, που ονομάζονται βαρυονικές ακουστικές ταλαντώσεις, με τη βοήθεια διαστημικών παρατηρητηρίων, όπως το WMAP. Μια άλλη μέθοδος είναι η φωτεινότητα των σουπερνόβα του τύπου 1Α σε μακρινούς γαλαξίες.

Το πρόβλημα είναι ότι όταν οι επιστήμονες εξετάζουν τα στοιχεία που προέρχονται από τα διάφορα μοντέλα, παίρνουν δυστυχώς διαφορετικές απαντήσεις στο ερώτημα της καμπυλότητας και το μέγεθός του σύμπαντος. Έτσι αναρωτιούνται για ποια μέθοδος είναι η πιο ακριβής.

Η σημαντική ανακάλυψη που έκανε ο Vardanyan ονομάζεται μοντέλο Bayesian averaging και είναι πολύ πιο εξεζητημένο από τη συνηθισμένη καμπύλη, που οι επιστήμονες συχνά χρησιμοποιούν για να εξηγήσουν τα δεδομένα τους.

Το μοντέλο Bayesian ερωτά: με δεδομένα τα στοιχεία, πόσο πιθανό είναι το μοντέλο να πρέπει να διορθωθεί. Η προσέγγιση αυτή είναι αυτόματα προκατειλημμένη εναντίον των σύνθετων μοντέλων – «είναι ένα είδος στατιστικής σαν το ξυράφι του Όκαμ".

Το μοντέλο του Vardanyan λέει συγκεκριμένα ότι η καμπυλότητα του Σύμπαντος περιορίζεται πολύ κοντά γύρω από το μηδέν. Με άλλα λόγια, το πιο πιθανό μοντέλο είναι ότι το Σύμπαν είναι επίπεδο. Ένα επίπεδο σύμπαν θα μπορούσε, επίσης, να είναι άπειρο και οι υπολογισμοί που κάνουν είναι αρκετά σύμφωνοι με αυτό το μοντέλο. Τέλος αυτοί δείχνουν ότι το Σύμπαν είναι τουλάχιστον 250 φορές μεγαλύτερο από τον όγκο του Hubble. Είναι γνωστό πως ο όγκος Hubble είναι παρόμοιος με το μέγεθος του παρατηρήσιμου σύμπαντος.