Hur kan universums radie vara 46,5 miljarder ljusår om universums ålder är 13,8 miljarder år?

Hur kan universums radie vara 46,5 miljarder ljusår om universums ålder är 13,8 miljarder år?

Frågan ställdes 2022-06-07.

Det är ju sannerligen en bra fråga! Logiskt sett så bör ju det inte vara möjligt för något att ta sig längre än vad ljusets hastighet tillåter under den tid som universum har existerat.

Man får lov att göra skillnad på saker som rör sig i rumtiden, och rumtiden själv. En ljusstråle (en foton) rör sig alltid genom rumtiden med ljusets hastighet. Något som rör sig med ljusets hastighet är alltså det som fysiskt kan tillryggalägga det största avståndet under tiden som universum har existerat.

Men, nu är det så att rumtiden själv inte bekymras av denna hastighetsbegränsning. Faktum är att rummet själv kan expandera fortare än ljusets hastighet utan att bryta någon av fysikens lagar. Som ett exempel: Alla objekt som just nu befinner sig på ett avstånd av 12 miljarder ljusår från oss, rör sig iväg från oss med ljusets hastighet på grund av universums expansion. Hastigheten med vilket objekt rör sig bort från oss fortsätter att öka markant ju längre ut i universum som vi tittar.

Just därför – på grund av expansionen – är det som så att det observerbara universums diameter är mycket större än de ca 28 miljarder ljusår som skulle vara storleken på ett statiskt (icke-expanderande) universum. Det observerbara universum anses idag istället ha en diameter på ca 93 miljarder ljusår, till stor del tack vare expansionen.

Jag har tidigare förklarat mer om universums expansion här (om du vill gnugga hjärncellerna lite till): https://www.physics.uu.se/samverkan/fraga-en-forskare/fraga/?tarContentId=925976

Frågan besvarades av Anton Vikaeus, doktorand vid avdelningen astronomi och rymdfysik, institutionen för fysik och astronomi.