Perguntas muito comuns costumam surgir quando pensamos na natureza, em suas proporções macroscópicas: o Universo é infinito? Não, ele é finito,têm a forma esférica, possui a idade aproximada de 20 bilhões de anos e um raio de 20 bilhões de anos-luz. Mas o Universo não é tudo o que existe? A resposta também é não, O Universo é tudo o que pode ser observado.
A diferença é muito sutil e pode até parecer que não tem sentido. Mas tem, e muito. Na verdade, é razoável supor que existe uma quantidade imensa de estrelas e galáxias que estão irremediavelmente fora de nosso alcance de observação, sobre os quais por incrível que pareça, nada podemos saber. E, justamente porque não podem ser observados, não estão no Universo, tal como entendido pela Física.
Para entender melhor o que se quer dizer, chamamos essa relativa limitação do Universo de horizonte cósmico. Mas não é nenhum bicho de sete cabeças. No cosmo, o horizonte é criado pelo tempo, que é a quarta dimensão para os físicos. O tempo é que cria esse horizonte no espaço, e não é difícil ver porquê. Primeiro, temos que lembrar uma regra básica: toda a informação no Universo viaja no máximo com a velocidade da luz, 300.000km/s. Isto posto, também é presciso notar que o Universo tem 20 bilhões de anos de idade. Ou seja, esse é o tempo máximo que qualquer informação teria para chegar até a Terra. E a distância máxima que se pode percorrer neste período é de 20 bilhões de anos-luz, sendo que 1 ano-luz mede 9,5 trilhões de quilômetros. Esse é o espaço que a luz cobriria. Em outras palavras, tudo o que está a mais de 20 bilhões de anos-luz não pode ser observado, porque a luz de uma hipotética estrela que esteja além dessa distância, ainda não teve tempo de chegar até aqui (veja infográfico). Se olharmos para o ponto mais longe do Universo, estaremos vendo o que aconteceu a 20 bilhões de anos, quando o Universo estava nascendo da grande explosão chamada Big-Bang. O pior, é que não há meio de chegarmos mais perto desse limite do Universo. Vamos imaginar que estivéssemos em outra galáxia, distante da Via Láctea. Neste caso, o horizonte cósmico andaria junto com o observador. Ele se extenderia um pouco mais para frente, mas também se encurtaria um pouco mais para o lado de trás, escondendo parte do Universo que vemos da Via Láctea.
Fig 12.1: O espaço depois da esfera neste desenho, representa uma região que não se pode observar, sobre o qual a Física nada pode dizer. O Universo para os fisicos, éo que se encontra dentro da esfera menor, com a Terra no centro.
1- Estrela hipotética além do horizonte: não se pode dizer se ela existe ou não, pois sua luz não teve tempo de chegar até nos.
2- Horizonte cósmico: os astros que estiverem além dessa esfera, não podem ser observados e por isso não fazem parte do Universo.