在膨脹的宇宙中,光傳播所需的時間及其以光年為單位的距離僅與一點相匹配。

JWST 深場。 圖片來源:NASA、ESA、CSA、STScI
JWST 發布了紅外線宇宙最深最高解析度視圖,人們對被星系團 SMACS 0723 引力透鏡作用的遙遠星系感到驚訝。 然而,人們驚訝地發現,這個星系距離我們並不是131億光年。 它實際上距離我們更遠——300億光年。 那什麼給出呢?
深入宇宙意味著回顧過去。 這是由於光速的有限性。 以參宿四為例。 紅巨星是獵戶座的右肩,位於距離約550光年(有相當大的不確定性)。 這意味著我們現在看到的光(或兩年前)實際上發生在半個千年前。
根據經驗,對於銀河系距離,您可以將光到達此處所需的時間轉換為光年。 這也適用於本地宇宙的星系間距離。 所以,來自仙女座星系的光已經傳播了250萬年,而大螺旋星系距離我們確實有250萬光年。
一旦物體開始遠離幾十億光年,等價性就不再有效。 讓我們以 SMACS 0723 為例,它是 JWST 影像中心的星團。 它的光來自於46億年前– 但它今天離我們的實際距離幾乎多了十億光年。 這是由於宇宙的膨脹所造成的。
隨著光的傳播,宇宙正在緩慢但穩定地膨脹。 當談到大的星系際距離時,宇宙已經膨脹了很長一段時間——而且這個數字加起來。 當我們到達其光來自非常接近宇宙起源的時間的物體時,我們得到了這些巨大的距離。
這為我們帶來了另一個重要問題:可見宇宙有多大? 我們在任何方向上所能看到的最遠物體大約在 465 億光年之外,這使得整個宇宙930億光年。
好吧,或多或少,因為這些測量取決於宇宙的宇宙學特性——而目前,我們在這方面遇到了一些麻煩。 測量宇宙膨脹率的不同方法給出,然後影響所有其他測量。
但這畢竟是科學:不斷改進我們的方法、模型和測量的過程。