Volumul Hubble (sau sfera Hubble ) este o regiune sferică a Universului care înconjoară un observator și dincolo de care obiectele sau stelele cerești se îndepărtează cu o viteză reală mai mare decât viteza luminii în vid (adică 0 ) datorită expansiunii Univers . Astfel, pentru un observator situat pe planeta Pământ , volumul Hubble este centrat pe aceasta din urmă.
Raza mobilă a unei sfere Hubble (numită uneori „ raza Hubble ” sau „lungimea Hubble”) corespunde , unde este viteza luminii în vid și este constanta Hubble . Conform valorilor acceptate ale acestor parametri, volumul Hubble este estimat la aproximativ 10 31 ani lumină cubi (al 3 ). Suprafața sa se numește „orizont microfizic”, „suprafață Hubble”, „limită Hubble”, „orizont Hubble” sau „orizont foton”.
Mai general, termenul „volum Hubble” poate indica, de asemenea, orice regiune a spațiului având o ordine de volum de . Termenul este, de asemenea, frecvent, dar incorect, folosit ca sinonim pentru Universul observabil , care este mai mare decât volumul Hubble.
Limita de Hubble (sferă de rulare) este , de asemenea , cunoscut sub numele de orizontul de fotoni și ar fi una dintre cele trei orizont cosmologic , celelalte două fiind particulele orizont și orizontul evenimentului .
Obiectele astronomice situate la limita Hubble a unui observator situat pe Pământ au o viteză medie mobilă relativă la cea din urmă. Astfel, într-un univers în care parametrii Hubble sunt constanți, lumina emisă în momentul actual de obiectele situate în afara limitei Hubble a unui observator nu va fi niciodată percepută de acesta din urmă. În acest caz, limita Hubble coincide cu orizontul evenimentelor.
Cu toate acestea, parametrul Hubble nu este constant în mai multe modele cosmologice. Astfel, limita Hubble nu coincide, în general, cu orizontul evenimentelor. Astfel, de exemplu, într-un univers Friedmann în decelerare, sfera Hubble se extinde mai repede decât Universul și permite accesul la lumina inaccesibilă anterior. Dimpotrivă, într-un univers accelerat , sfera Hubble crește mai puțin rapid decât universul și lumina accesibilă anterior devine apoi la îndemână. În acest caz, parametrul Hubble scade cu timpul și raza Hubble crește. Dar, datorită existenței unei constante de cosmologie , Λ , nu zero, raza Hubble va crește asimptotic până la o valoare limită, notată H Λ = c (Λ / 3) ½ . Conform datelor din 2018 din misiunea PLANCK, Λ = 1,091 ± 0,025 10 -52 m -2 și deci H Λ = 1,808 10 -18 s -1 = 55,8 km / s / Mpc, valoare care trebuie comparată cu valoarea curentă, conform PLANCK, H 0 = 2,184 ± 0,016 10 -18 s -1 = 67,4 ± 0,5 km / s / Mpc. Astfel, raza maximă Hubble va fi R Λ = c / H Λ = (3 / Λ) ½ = 1,66 10 26 m = 17,5 miliarde al, iar sfera Hubble va avea o valoare maximă de ordinul a 2,255 10 31 al 3 , valori care trebuie comparate cu cele actuale, conform PLANCK: R H = c / H 0 = 1.373 10 26 m = 14,5 miliarde al și un volum de 1.279 10 31 al 3 , sau 57% din volumul său final viitor. Raportul ( H Λ / H 0 ) 2 = ( R 0 / R Λ ) 2 = 0,685 este valoarea curentă a parametrului densității energiei întunecate, Ω Λ , încă conform PLANCK.
Nuanța dintre universul observabil și sfera Hubble implică existența corpurilor cerești care se îndepărtează cu o viteză mai mare decât cea a luminii. La prima vedere, acest lucru poate părea să contrazică relativitatea specială , care prezintă viteza luminii ca invariabilă. Cu toate acestea, îndepărtarea poate avea loc mai repede decât viteza luminii, deoarece nu implică mișcarea obiectelor implicate, ci mai degrabă a spațiului în care sunt situate.
Conform modelului ΛCDM , raza Hubble ( ) este estimat a fi de 14 miliarde de ani lumină, care este puțin mai mare decât produsul vârsta Universului , 13,8 miliarde de ani. Acest lucru se datorează faptului că ( timpul lui Hubble ) dă vârsta Universului printr-o extrapolare inversată care presupune că rata de recesiune a fiecărei galaxii este constantă. Cu toate acestea, observații mai recente indică faptul că viteza de recesiune crește ușor. Se crede că această variație se datorează energiei întunecate . Deci, dați doar o aproximare a vârstei Universului.