L'univers est un grand endroit - et s'agrandit tout le temps - donc à grande échelle, toutes les structures non liées s'éloignent toutes les unes des autres. Donc, lorsque nous regardons des objets éloignés, nous devons nous rappeler que non seulement nous les voyons tels qu'ils sont apparus dans le passé, lorsque la lumière qui frappe nos yeux les a quittés pour la première fois, mais aussi qu'ils ne sont plus à cet endroit où ils semblent l'être.
Ce problème atteint un extrême lorsque nous considérons les observations des premières étoiles et galaxies lumineuses - avec la galaxie UDFy-38135539 détenant actuellement le record comme l'objet le plus éloigné observé et l'un des plus jeunes, existant il y a 13,1 milliards d'années - bien que UDFj-39546284 puisse être le prochain concurrent à 13,2 milliards d'années, sous réserve d'une confirmation spectroscopique supplémentaire.
UDFy-38135539 a un décalage vers le rouge (z) de 10 et ne fournit aucune lumière mesurable aux longueurs d'onde visibles. Bien qu'il nous ait fallu 13,1 milliards d'années pour que la lumière nous parvienne, il n'est pas exact de dire qu'elle est à 13,1 milliards d'années-lumière. Entre-temps, nous nous sommes éloignés l'un de l'autre.
Donc, non seulement il est maintenant plus éloigné qu'il n'y paraît, mais lorsque la lumière que nous voyons maintenant a été émise pour la première fois, elle et l'emplacement que nous occupons maintenant étaient beaucoup plus proches que 13,1 milliards d'années-lumière. Pour cette raison, il apparaît plus grand, mais beaucoup plus sombre qu'il n'y paraît dans un univers statique - où il pourrait réellement être à 13,1 milliards d'années-lumière.
Nous devons donc clarifier la distance de UDFy-38135539 en tant que distance de déplacement (calculée à partir de sa distance apparente et du taux d'expansion supposé de l'univers). Ce calcul représenterait la bonne distance entre nous et lui - comme si un ruban à mesurer pouvait être maintenant instantanément posé entre nous et lui.
Cette distance représente environ 30 milliards d'années-lumière. Mais nous supposons simplement que UDFy-38135539 est toujours là - plus probablement il a fusionné avec d'autres jeunes galaxies - peut-être en train de faire partie d'une énorme galaxie spirale similaire à notre propre Voie lactée, qui elle-même contient des étoiles de plus de 13 milliards d'années.
Il est généralement dit que la distance entre les particules qui ont émis le fond micro-ondes cosmique est d'environ 45,7 milliards d'années-lumière - même si les photons émis par ces particules ne voyagent que depuis près de 13,7 milliards d'années. De même, par déduction, le bord absolu de l'univers observable est à 46,6 milliards d'années-lumière.
Cependant, vous ne pouvez pas conclure qu'il s'agit de la taille réelle de l'univers - et vous ne devez pas non plus conclure que le fond des micro-ondes cosmiques a une origine lointaine. Votre tasse à café peut contenir des particules qui émettaient à l'origine le fond cosmique des micro-ondes - et les photons qu'ils émettent peuvent être à 45,7 milliards d'années-lumière maintenant - peut-être en ce moment sont-ils collectés par des astronomes extraterrestres qui auront donc leur propre univers de rayon de 46,6 milliards d'années-lumière à déduire - dont la plupart ne peuvent pas non plus observer directement.
Tous les résidents universels doivent déduire l'échelle de l'univers à partir de l'âge des photons qui nous parviennent et des autres informations qu'ils portent. Et ce sera toujours des informations historiques.
De la Terre, nous ne pouvons pas nous attendre à savoir quoi que ce soit qui se passe maintenant dans des objets qui sont plus éloignés qu'une distance de 16 kilomètres environ d'années lumière, soit l'horizon des événements cosmiques (équivalent à un décalage vers le rouge d'environ z = 1,8).
C'est parce que ces objets sont maintenant s'éloignant de nous à une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière, même si nous pouvons continuer à recevoir des données historiques mises à jour à leur sujet pendant des milliards d'années à venir - jusqu'à ce qu'elles deviennent si décalées au point de sembler disparaître.
Pour en savoir plus: Davis et Lineweaver. Expansion de la confusion: idées fausses courantes sur les horizons cosmologiques et l'expansion supraluminale de l'univers.
