Разширяващата се Вселена затруднява измерването на разстоянията, тъй като пространството не остава непроменено, докато светлината пътува през него. Галактиките продължават да излъчват светлина, но на тази светлина може да са ѝ необходими милиарди години, за да пресече космоса и да достигне до нас. По време на това пътуване Вселената продължава да се разширява, увеличавайки средното разстояние между галактиките.
Това означава, че когато един космически телескоп улавя светлина от далечна галактика изображението не показва къде се намира тази галактика днес. То показва галактиката такава, каквато е била, когато светлината е започнала своя път. За да оценят настоящото ѝ разстояние, астрономите трябва да използват космологичен модел, който отчита как Вселената се е разширявала с течение на времето. Водещият модел, използван днес се нарича LCDM. Той включва тъмна материя и тъмна енергия. Силните и слабите страни на LCDM заслужават отделно обсъждане, но алтернативните модели не променят значително общата картина, описана тук.
Границата на наблюдаемата ВселенаВъзрастта на Вселената е около 13,77 милиарда години, но най-отдалечените региони, които можем да наблюдаваме се намират на около 45 милиарда светлинни години от нас. Пространството се е разширявало през цялото време, докато светлината е пътувала към нас. Тази граница е известна като хоризонт на частиците, космологичен хоризонт или съпътстващ хоризонт. Тя определя външния край на нашата наблюдаема вселена и отбелязва най-голямото разстояние, което можем да видим днес.
На пръв поглед цифрите изглеждат противоречиви. Как е възможно наблюдаемата Вселена да се простира на 45 милиарда светлинни години, ако възрастта ѝ е едва 13,77 милиарда години? Отговорът се състои в това, че Вселената може да се разширява по-бързо от скоростта на светлината.
Защо разширяването със скорост, по-голяма от тази на светлината е допустимоТова не нарушава законите на физиката. Скоростта на светлината ограничава колко бързо обектите могат да се движат през пространството в дадена локална област. Наблюдателят никога няма да види как ракета, намираща се в близост до него прелита по-бързо от светлината. Космическото разширяване е нещо друго. Далечните галактики не се движат непременно през пространството в обичайния смисъл. Вместо това пространството между нас и тези галактики се разширява. Теорията на относителността не налага същото ограничение върху това колко бързо могат да се увеличават големите разстояния във Вселената.
Астрономите могат да оценят колко бързо се отдалечава дадена галактика, като измерват нейното червено отместване. С отдалечаването на галактиката светлината ѝ се измества към по-червените дължини на вълните в електромагнитния спектър. Едвин Хъбъл използва този ефект, за да намери доказателства за разширяването на Вселената. В разширяващата се Вселена по-далечните галактики обикновено се отдалечават по-бързо, защото между тях и нас има повече пространство. Повече пространство означава по-голямо разстояние, което може да се разширява.
Точката, в която галактиките започват да се отдалечават със скорост, по-голяма от скоростта на светлината се нарича разстояние на Хъбъл. Тази точка се намира на около 13,77 милиарда светлинни години от нас.
Защо можем да виждаме бързо движещите се галактики
Можем да наблюдаваме галактики извън разстоянието на Хъбъл, защото светлината, която достига до нас днес е била излъчена преди много време, когато тези галактики са били много по-близо. В крайна сметка можем да получим светлина и от някои галактики, разположени още по-далеч, при условие че светлината е започнала пътя си към нас, когато галактиките са били по-близо. Съществува обаче крайна граница, наречена космологичен хоризонт на събитията. В момента той се намира на разстояние от около 17 милиарда светлинни години от нас. Всяка светлина, излъчена точно сега отвъд тази граница, никога няма да ни достигне, колкото и да чакаме. Разширяването на пространството ще ѝ попречи да преодолее нарастващото разстояние.
Тъмната енергия и изчезващата ВселенаУскоряващото се разширяване, предизвикано от тъмната енергия прави това разделение още по-екстремно. Космологичният хоризонт на събитията ще продължи да се разширява в бъдеще, но в крайна сметка ще достигне максимално разстояние от около 60 милиарда светлинни години. Но дори и тогава наблюдателите няма да могат да видят всичко, което се намира в рамките на това разстояние. Светлината от най-отдалечените галактики ще бъде разтеглена до толкова огромни дължини на вълните, че на практика ще изчезне от зрителното поле. Приблизително след 100 милиарда години всяка галактика извън Местната група от галактики ще изчезне завинаги от погледа ни. Бъдещите космически наблюдатели ще живеят във Вселена, която ще изглежда много по-малка и по-празна от тази, която виждаме днес.