遥感教程第A-8页¶
时空与宇宙膨胀¶
将我们的注意力转移到大爆炸模型的空间方面：从奇点开始的爆炸效应要求所产生的所有物质（光子、原子、亚原子粒子）以连续的 扩大 宇宙。星系，每一个都持有这部分物质（如气体和尘埃），在一个速度范围内彼此后退（如光谱红移现象所示）。 [见下一页] ）这取决于它们的相对近邻以及它们作为距离函数的表观年龄。这个 显然的 特定星系的年龄（记住，大多数星系在宇宙早期就开始形成了 [first 1 - 2 b.y.] 当天文学家看到光以30万公里/秒的速度运动时，这就是他们的真实年龄。 [186,000 miles/sec] ）它现在离地球的总距离。因此，如果显示一个星系（参见 page 20-9 ）今天离洛杉矶有90亿英里（距离约8 x 1019 光到达这里花了那么长的时间，因此星系至少在公元前9年就已经存在了（很可能更长，可能到宇宙最初的十亿年）。我们看到这个星系是在早期或早期的发展阶段，而不是在我们这个时代。也就是说，现在是。在过去的90亿年里，这个星系发生了变化，因为其中的恒星已经烧尽，形成了新的星系。如果我们能以某种方式将银河系想象成它现在（当前）的状态，它将与我们实际看到的90亿年前它的状态不同。
当然，那个星系和地球（在银河系内）在公元前9年的时候离得更近了，从那时起就一直在互相后退。今天，银河系离地球远得多，光离开它，要到达我们这里需要90多亿年的时间。在大爆炸的早期，这两个星系确实非常接近，所有的星系都非常接近，包括那些现在离地球最大可观测距离的星系；从那时起，这两个星系之间的距离就被它们相互的旅行所覆盖，并增加了超过90亿光年。扩展ARS。这似乎是一个悖论，应用爱因斯坦的引力缓和时空概念（他的广义相对论）来解决。我们指定给离地球任何距离的星系的年龄取决于它的距离（以光年为单位）和大爆炸开始时所选择的年龄。计算这一点：我们现在看到的年龄=发展阶段=宇宙年龄-光的传播时间所经过的时间 [l.y.] 从银河系到我们。假设宇宙的年龄是15ga（回想一下“ga”指的是十亿年或十亿年），那么9 ga星系今天向我们展示了大爆炸后15-9=6ga的情况。
也许一张图表将有助于理解这些关于膨胀对不同距离星系感知年龄的影响的观点：
摘自J.Silk，《大爆炸》，第2版，1989年。经纽约W.H.Freeman公司许可转载
在这张图中，大爆炸本身就是弓形楔形图右端的时间和空间零点。从这一点开始的两条直线都是非线性的时间线（右边的一条是200亿光年；这是一个宇宙年龄的上限，由Silk教授任意选择，作为他塑造这个数字时的最大估计值——现在一个基于150亿年的年龄被认为是更现实一点；上面的线条用文字表示宇宙历史上的重大事件）。长圆弧既可以看作是距离的测量，也可以看作是光子从曲线上任意点到银河系中地球上观测者的光速传播所涉及的时间的另一种表示。阴影区域位于从大爆炸时刻到辐射时代末期的30万年跨度内——在分离之前，任何当时较小的宇宙中的事件都永远不会被早期宇宙的不透明度检测/监测到（见 page 20-1 . 在这个时代（大爆炸后30万到50万年）之后形成的第一个发光物质，用了不到20亿年的时间（想想以后的150亿年）到达地球，覆盖了15亿光年（减去5亿光年）的距离，这是由白色的长曲线所追踪到的。如图所示，B星系比B星系年轻几十亿年（也就是说，比B星系晚了30亿年），因此其光路（白色）所经过的距离较小。银河系A看起来更年轻 当它的光离开它时 对于地球来说，光路最短。
然而，星系A和星系B的实际年龄几乎相同，因为据信大部分星系在大爆炸后的时间间隔最多为12亿年。（然而，请记住，许多天文学家认为，一些（可能是许多）星系是在大爆炸后大约十亿年的主要星系形成时代之后的不同时期形成的，因此看起来更年轻 [在进化的早期阶段] 在距离地球不同的地方，四维的星系混合分布在整个膨胀的宇宙中。）但是，事实上，B星系的出现表明它处于比A星系更早的发展阶段。这似乎是一个悖论，只是旅行时间的相对论效应：B到达这里需要更长的时间，因为它离得更远，在离开的时候，它是在宇宙历史的早期发展起来的。后来，当那个星系处于一个进化阶段的时候，从左边发出的光出现在更远的方向上，并且经过了一段较短的距离，它也位于离银河更近的地方（B距离更远，因为它位于那些作为观测点从地球后退的星系之间以更快的速度；见下文）。
现在，考虑一下这个思想实验：假设有一天晚上你通过望远镜看到了3个超新星的爆炸时刻——最早的阶段。它们都会在数千年内作为明亮的物体消失。你可能会得出结论，他们都是现在发生的，或者至少是最近发生的。测量每一个的隐性速度红移，从中可以计算到观察者的距离，你发现超新星A距离地球20亿公升，B距离地球7公升，C距离地球12公升。最后一颗超新星实际上发生在120亿年前，其余的分别是70亿年和20亿年前。他们确实是 not 同时发生的事件，以及今天所有的三个事件都没有它们存在的痕迹（它们的一些物质已经被合并到其他恒星中，其余的则分散在星系内和星系间的空间中）。然而，正如你所看到的，它们突然出现，你可能会得出结论，它们现在正在发生——不是这样。它们之间的一个区别是，三者的光度在时间距离序列中从最亮的A、B、C开始以最低的光度降低；这只是距离增加的效果，使具有相同绝对大小的物体逐渐降低其明显程度。震级。
为了进一步澄清，形成一个星系的心理图像（在这个可视化中用点表示），均匀分布在一个球形宇宙中（正如你将在上面看到的那样）。 page 20-9 只是几个空间形态中的一个），地球任意地位于中心。如果我们现在看到的进化过程中最远的是蓝紫色，而那些在组织后不久就出现的是深红色，那么彩色点的分布将类似于可见光谱的分布，颜色从蓝紫色、蓝色、绿色、黄色逐渐发展。允许，橙色，红色和深红色从中心向外。（注：同样的模式也适用于隐性速度和红移的变化 [见下一页] 以较慢的速度和较小的红移 [任意指定的蓝色] 靠近中心，而那些速度越来越快、红移更大的则系统性地从绿色、橙色和红色向外增加。）这种球面颜色分布遵循光谱序列，因此可以预测基于P的相对年龄或发展阶段。系统性地向外变化的近红度和光旅行时间，但这种分布仍隐含地受绝对年龄关系的约束，其中大多数星系自形成以来被认为是一个普通和狭窄的年龄。
凭直觉，我们可以想象，当我们向外看和向后看的时候，我们看到的越远，星系就越老。但如上图所示，这实际上与发育年龄的分布正好相反。这是相对论带给我们的洞察力之一。而且，凭直觉，我们可能（下意识地）意识到早在20世纪，古人就相信银河系实际上位于可观测宇宙的中心。因为我们实际上不知道宇宙的外部边界在哪里（如果下一页所描述的几何体被选为有限宇宙的几何体；其他模型将导致无边界的无限宇宙），我们不能说我们在哪里 事实上 位于望远镜所能到达的水平面内。我们实际上可以在（接近）中心，但这是极不可能的（纯粹的偶然性）。更可能的是，银河系与迄今为止所见的所有最外层星系并不等距，也不在任何中心附近（膨胀模型不允许有可发现的中心），这是一种甚至可能无效的位置状态（然而，人们可以推测与之相关的星系的空间分布）。我要说的是奇点，它没有位置，因为与宇宙相关的空间直到大爆炸之后才存在。
我们在地球上很可能受到 哥白尼宇宙学原理 也就是说，在我们居住的宇宙中，没有首选的空间位置。因此，观察任何星系的人，无论其位置如何，都会看到一个宇宙的一般图像，当宇宙膨胀时，星系似乎正在远离。因此，一位天文学家在距离地球70亿光年的银河系中的行星上，应该看到宇宙中同样的运动模式和年龄关系，同样地，我们从我们的有利位置推导出了均匀和各向同性（一般的宇宙学原理）。
因为上述想法可能看起来很奇怪，也可能是矛盾的，我们将在这一（似乎是重复性的）声明中重申它们的本质：由HST探测到的最远的星系，比如说100-130亿光年，在我们看来它们是宇宙中最年轻的星系之一。我们所看到的这些遥远的物体，是它们在年轻时的地位或外貌；我们今天不能对它们的状况提出任何要求，除非它们是合理的，而且很可能的，如果我们能以某种方式把自己运送到它们的附近，它们会像我们所看到的那样。今天结束。随着地球和我们选择观测的星系之间的距离逐渐变小，就光年而言，我们在它们的进化史上看到的距离越来越远（假设绝大多数星系是在大爆炸后的前几十亿年形成的）。
从广义相对论的概念（也许是20世纪最伟大的“思想”）可以得出这样的结论：空间本身是一个正在进行扩张的实体，而不仅仅是它内部的物质简单地飞散。随着膨胀的进行，从一个星系到另一个遥远星系的光被“拉伸”了（因此假设波长较长，如红移过程所描述的那样 [下一页] ）因此，无论是新的空间还是它将包含的物质，都可以说是由大爆炸所决定的事件“创造”和组织的。空间的扩展是四维的（3个空间维度和1个时间维度）；这通常被称为 时空 （本节中的第一个插图 page 20-1 ，是一个时空图）。自从大爆炸以来，随着奇点激活后时间的增加，宇宙中越来越大的区域逐渐可见。
重要的是要注意，虽然空间是进行膨胀的实体，但星系内部没有相应的膨胀（它们的恒星没有分开，事实上，随着时间的推移，它们趋向于收缩，因为恒星向内移动到它们中心的普通黑洞）。星系（以及我们自己的太阳系）似乎不参与主要适用于大尺度宇宙的一般膨胀的一个主要原因是“局部”引力（来自星系内的恒星，加上附近星系在星系团中的贡献）的影响，这些引力大致与取消对空间扩大的限制。
很难利用普通的视觉经验来想象这种扩展，但是接下来两段中描述的类比可能有用。
把这个想法形象化的一个简单方法是进行这个橡皮筋实验：取一个宽橡皮筋，在上面画上五个记号-1 [使它成为X] 在中间作为参考，然后每边上的一个点间隔一英寸，每边上的一个点与每一个内部成对的点间隔一英寸；用两个食指握住橡皮筋，逐渐向外拉伸橡皮筋大约三英寸，在尺子的背景下观察橡皮筋的移动，放置和将中心X保持在某个数字上；两个内点移动了一段距离，两个外点也移动了，但移动的距离更大；此外，两侧内点和外点之间的间距增加大于X和内点之间的间距；因为速度（v）=Distance（d）除以时间（t），拉伸时间是s。对于所有的点来说，外点的移动速度比内点对大；这是一个相对的效果，因为橡皮筋上的任何一组点在分离时都不会以不同的速度移动。这种运动方式是宇宙学膨胀的固有方式；否则，如果所有点从一个共同的起点沿球体半径以相同的速度膨胀，所有点都会像膨胀的壳一样向外迁移，从而产生一个由其内缘限制的不断增大的空穴（这里，气球类比可能有助于说明这一点）。
为了帮助人们想象宇宙的更抽象的四维（包括时间）膨胀，这个例子经常被引用为气球表面的圆点的扩散，随着气球的膨胀，圆点逐渐扩大。这个类比是一个很好的工作描述，如果人们简单地忽略了气球内部的日常经验，而只考虑其表面；这个类比并不意味着宇宙与膨胀一致。一个球体的表面，里面什么都没有（除了真实世界气球中的空气或气体）。球面具有尺寸有限的特殊性质，但没有边缘；它不断地在自身上和通过自身弯曲。在气球的例子中，它的表面实际上是一个二维曲面。气球的表面可以被认为是一个膨胀的球体的表面，在这个球体上，宇宙的组成部分——星系、星系间物质、恒星之间的“空”空间、星系之间的“辐射”都位于这个球体上。正在生成的宇宙空间与等效的气球表面相关联（然而，与点不同的是，星系确实具有维度深度）。气球例子的优点在于，它可以帮助我们，作为三维居住者，他们在用爱因斯坦弯曲维数来描绘一个膨胀空间时遇到了问题，通过研究二维模拟图来描绘有限的、弯曲的、封闭空间几何体上的点的分离，该模拟图说明了一些宇宙膨胀的性质。（注意：如下页所述，其他展开几何图形（双曲线和平面）可能会导致不同的最终结果。）
对于宇宙来说，球体上的任何点都等同于任何其他点，但是球体上中心的概念本身没有意义。只有当选择一个点（如地球）作为观测参考时，时空几何的任何有意义的框架在讨论“位置”时才有任何价值。在巴比伦和托勒密的模型中，以及基督教神学所采用的模型中，地球曾经被认为是宇宙的中心。后来，太阳被认为是中心。现在很明显，我们的太阳系在离银河系中心区域不远的地方占据着一个不重要的位置。这个星系和宇宙中大多数其他星系一样典型（“正常”）。它在宇宙中的位置不能根据一个终极中心来确定，因为找不到任何一个。（因此，在一个遥远星系中的恒星周围的行星上，一些文明也可以选择将自己定位为 显然地 在他们感知的宇宙的中心）。但是，同样的，没有真正的中心可以被固定在任何地方，因为扩展几何体上的所有点（见下一页的空间选择，包括非球面和收缩模型）具有同等的重量和意义。在某种意义上，第四维度有一个“中心”，即展开开始时的奇异时间点。
有些人很难想象这些物质的运动，例如星系，在一个膨胀的空间。上面提到的气球类比有助于但有两个缺陷：1）它是二维的，气球内部没有物体（忽略空气），而在膨胀的宇宙中，膨胀的空间中嵌入了诸如星系和恒星之类的物质；2）当橡皮被拉伸时，小的画在上面作为参考的物体，如比点大的点，也会放大，而在宇宙中，星系的大小保持不变，而中间的空间则扩大了。
另一个常见的“心理画面”是 葡萄干面包 模拟。考虑面包面团（含高剂量的酵母），面包面团中随机嵌入但均匀分布着许多葡萄干。然后将面团（设想成传统形状或球形）放在烤箱中烘焙。当它烹饪时，整个面包会无限期地向外膨胀（实际上，这个过程最终会停止）。随着生长，葡萄干逐渐分开，但单个葡萄干基本上保持了原来的大小。在扩展过程中，选择最远的葡萄干作为参照系，其移动速度最快，因此比彼此接近的葡萄干移动速度更快。虽然对可视化很有帮助，但这个模型也有问题。靠近或在边缘的葡萄干看不到任何方向的葡萄干，只有向内，这违反了宇宙学原理。而且，当一个人从烤面包中站出来时，“宇宙”面包有一个概念中心。所以，这个模拟是不完美的，只在想象一部分扩展图片时有帮助。
让我们来探讨一种图形化的方法，借助这个图来可视化这个扩展的概念，这个图将这个过程描述为一个使用圆圈的二维描绘（所描绘的概念同样适用于三维描绘）。 [气球] 版本：
摘自J.Hawley和K.Holcomb著《现代宇宙学基础》，1998年。经英国牛津大学出版社许可转载。
左边的圆表示半径为r的球体。1 在其上追踪坐标系（基本上是纬度和经度线）。它描述了从初始点（半径R0 ）随着膨胀的继续，右边的圆的半径为r。2 . 坐标系相应地展开，使得任何点的坐标，例如定位三个“土星”圆盘中的任何一个（注意，即使它们分开，它们的大小也保持不变；这类似于上述的说法，即星系不按SPAC的比例展开。e膨胀），仅在规模上发生变化。由此可以定义一个称为比例因子的基本函数，由符号R给出，它将扩展系统中尺寸（三维长度）的变化描述为时间函数。这个简单的公式适用于： R(t) = r:sub:`n`/r:sub:`0` ，其中rn 是某个特定时间的半径和r0 是初始半径（对于宇宙，是奇点）。因此，膨胀（或收缩）的量或速率可以通过给定的比例因子进行调整；如果不定义线性函数，一个值将产生比另一个数值小（大）的更快（慢）速率。在给定的时间跨度内，R值越高，分离（长度扩散）越大。坐标被称为共同运动，也就是说，它们在展开过程中会放大，但所有参考的X、Y和Z点都与R成比例地缩放，同时保持它们的相对位置不变。尺度因子是一个基本的几何性质，与对膨胀宇宙的描述有关。
摘自J.Hawley和K.Holcomb著《现代宇宙学基础》，1998年。经英国牛津大学出版社许可转载。
图 a 显示膨胀率降低， b 均匀或恒定（线性）速率， c ，增长率，以及 d 负膨胀率（即收缩）。
注意，对于给定的膨胀增量，从t开始一段时间内1 对T 2 ，在t处相距较远的点1 以逐渐大于彼此接近的速度膨胀；因此，它们以时间单位覆盖更大的距离（我们将在下一页看到，向外不断增加的速度与光波长的逐渐增加有关，如红移现象所示。n）。
这可以通过以下图表进一步说明：
摘自J.Hawley和K.Holcomb著《现代宇宙学基础》，1998年。经英国牛津大学出版社许可转载。
让上排代表三个星系在T点的位置。1 在T点的下一个扩展位置2 . 经过的时间是（t:sub:2-t1 ）=Δt（delta t=有限时间间隔）。最初，每个星系被一个距离d分开。在膨胀之后，a现在被2d从b分开，c被4d分开。因此b相对于a（观察位置）以（2d-d）/（Δt=d/Δt）的隐性速度（d/t）移动，c相对于a（4d-2d）/（Δt=2d/Δt）移动。因此，ac相对于a的后退速度是b相对于a的两倍（回到气球的类比中，我们可以看到远点后退的速度比近点后退的速度要快，相对于一些被选作观察点的点）。相对速度将取决于比例因子。根据红移研究（下页）确定，在这个动态宇宙中，任何两个星系以不同的隐性速度彼此相对运动，这取决于它们之间的距离；其中一个星系与三分之一星系之间的速度是距离的两倍加倍（两次）考虑的第一对。
通过另一个类比，我们可以更好地了解本页中表达的几个观点。这是直接引自约瑟夫·西尔克的 大爆炸 1989年（括号中的注释是作者的 [NMS] ）：
“ We can try to visualize the initial expansion (of the Universe) by imagining an immense swarm of bees (matter; later, the galaxies) crammed into a tiny hive. Suddenly the beekeeper removes the hive, and the bees rush off in all directions (at once). Any given bee will observe its neighbors to be moving away from each other. Suppose all the bees fly in straight lines but in random directions. The swarm of bees will steadily spread out, covering an ever-increasing volume, and the fastest bees will be farthest away. A simple relation connects the velocity of any bee with the distance traveled." . 对此，我补充道：总是有一些蜜蜂在蜂巢附近；一些蜜蜂不会太冒险，开始以更高的速度飞过其他蜜蜂更远的地方，也就是说，它们选择在释放后保持它们的相对位置。而且，像蜜蜂一样，在星系团中，单个星系的净运动趋向于全方位（即随机），包括一些朝向地球的运动，即使星系团本身正在向外和分开移动。
让我们把注意力转移到过去十年中关于可观测宇宙外层的知识上。下一个例子是由HST拍摄的星系全景图，其中一些光点位于被称为深场区域的区域，即在距离我们最远的星系所在的空间区域，以光年的旅行距离来表示。
这幅图像明显的二维（即平面；缺乏深度）使人产生误解，因为许多星系体（恒星无法分辨）一般来说，那些看起来更大、结构可辨别的天体可以相对接近。因此，虽然星系的尺寸在某种程度上有所不同，但其大小主要是距离的函数。大多数较小的可能是60到90亿光年或更远。最远的物体——靠近（迄今为止）观测到的宇宙边缘——看起来像是微小的蓝色斑点（大约是人眼探测到的100万倍）；它们的红移（见下页）大于3-4，表明它们是宇宙膨胀中最快的运动，正如大爆炸模型预测的那样。
其中一些非常遥远的物体很可能是在最初的十亿年中形成的星系。下面的一个例子（也说明了哈勃科学家如何进行观测和推断）显示了深场的一个小区域（以及几个更近的星系），这是由hst在从紫外线到近红外的四个光谱带中成像的。
|对遥远星系的深场观察，关注的焦点集中在从紫外线到红外线的波长上出现或不可见的星系。|
箭头指向该区域内的某个位置，在该位置左侧的三个面板（紫外线和两个可见带）中没有任何物体出现，但右侧面板（靠近红外）箭头下的一个黑点显示该位置的物体（可能是星系）。它的红移（见下页），现在从可见的红色变为近红外，足够大（>5），以适应宇宙时空边缘附近与星系形成最早时期相对应的物体。因此，对非常遥远的星系物体的探测在很大程度上取决于取样的波长。
目前（哈勃太空望远镜）探测到的较远的星系物体 [HST] ）离我们至少有70亿光年，而离我们大概有100-13亿或者更多。HST现在发现了星系，其红移距离计算为120亿l.y.（其中一个在13 b.l.y.）；这些星系非常微弱，这里看到的景象代表了36小时的曝光时间，因为NICMOS（近红外和多目标光谱仪）仪器从一个非常窄的区域收集辐射。近北斗七星顶部的视野。
2001年10月，有报道称当时观测到的最远星系是什么。请看这张图片，它是由HST和凯克望远镜联合拍摄的：
更大的区域显示了星系团Abell2218，它距离地球约20亿光年。图中的小正方形在右上角放大并嵌入。在它里面，箭头指向（显然）两个红点。这实际上是一个离地球较远的单个小星系，计算结果为134亿l.y.（在本例中，使用了哈勃常数，它给出了140亿年的宇宙年龄）。因此，星系大概是在大爆炸后宇宙时间的最初十亿年内形成的，只有在早期宇宙的“黑暗时代”之后才出现辐射（见第20-1页）。双红点的原因是另一种图像分裂效应的情况，这是由于爱因斯坦的广义相对论机制，即由于质量的引力影响，光在星系和恒星中聚集而发生光学弯曲（见本节前言）。因此，爱因斯坦的机制主要是由于阿贝尔星系团所产生的引力透镜效应，阿贝尔星系团放大了这个小星系（500光年），还在成长（处于早期阶段），这让我们对第一个星系的外观有了更深入的了解。
这一距离记录可能已经被140亿光年的新值所取代。日本天文学家，使用强大的斯巴鲁望远镜，多次曝光天体的一小部分。他们增加（叠加）这些重复观测的光度测量值，以便得到更亮的图像。因此：
这个星系的显著亮度和不规则形状归因于一个假设的大量年轻的巨型恒星正在发生爆炸（很可能是超新星），其亮度可能通过快速形成的类星体而增加。可以想象，这个星系（可能还有其他星系）实际上正在经历破坏性的破坏，可能已经消失了。
目前观测到的宇宙极限之外还有什么未知，但总有一天会被更好的辐射收集仪器所决定。值得一提的是，在这一点上，已经提到的最远星系深空图像的三个状态属性：1）在13-14亿l.y.的过境时间内，地球（接收端信号）和星系（源或发送端）都在彼此后退；2）由于目前对大爆炸的时间零点的最佳估计是130多亿年，因此外部极限（如果存在于有限的宇宙中）仍然超出了我们的观测能力，以及3）这里所见的星系正处于发展阶段，即安永是120-130亿年前的事情，而今天已经发展到我们只能猜测的国家。
当星系开始形成并随后演化时——产生可见的实体，它们彼此之间的相对运动可以被监控——它们都延续了自大爆炸以来早期的膨胀运动。实际上，这意味着它们都在大体上朝着膨胀的方向运动，同时彼此都在远离它的邻居（因此，所有的星系都倾向于彼此分开，尽管它们偶尔会穿过路径并发生碰撞）。在宇宙的任何（和所有）区域，例如包含我们的银河系和许多附近星系的本地星系群中，这些星系的运动虽然总体上是膨胀的，但倾向于各个方向，包括彼此之间的运动（从而确保一些碰撞），但大多数向外。一些人，如仙女座，目前正朝着我们移动。当组成一个星系群或星系团的星系被检查时，总星系中的一部分会向蓝色（不一定是蓝色）移动。这种多向运动模式是引力相互作用的结果，引力相互干扰它们的相对运动（见下面的蜜蜂类比）。这只能在附近观测到；在很远的距离上，较大的红移掩盖了由观测星系周围更直接的条件引起的任何变化。
总而言之，广义相对论需要一定的曲率来扩展空间。这是由重力平衡和初始大爆炸所施加的力控制的。物质的分布决定了空间的几何形状。空间在某种程度上会在自身上弯曲，保持它没有（边缘）边界的要求。如果空间完全在自身上弯曲，宇宙是封闭的；如果以其他方式弯曲，宇宙是开放的。我们只能看到（可见）宇宙中光有时间到达观测站的那一部分。在任何服从广义相对论的模式下，宇宙都将是无限大的，这意味着它将永远持续增长。随着从现在开始的时间向前移动，我们将看到比现在的地平线更远的地方；因此，在另一个十亿年里，宇宙将至少比在这个时间间隔内发生的膨胀要大得多，而最遥远的星系将比现在的还要远十亿光年。她的“出局”比他们今天的职位要多。但是，我们必须记住这个效应：在那十亿年里，任何两个大体上朝着同一个向外运动的星系都是向前运动的，但是由于运动是相对运动的，所以在十亿年之后，它们的新分离发生了变化。而且，请记住，在空间中物体不断扩大的分布中，没有真正的中心；然而，从我们的观察位置来看，我们似乎处于一个“中心”，因为所有的星系似乎都在离我们越来越远（例外：一些星系——它们确实是随着膨胀而移动的）。n-看起来像是朝着我们的方向移动（就像一只蜜蜂暂时向内转向蜂巢点）。
