可见宇宙 Visible Universe
可见宇宙的半径似乎是140亿光年，因为宇宙大约有140亿年的历史。来自更遥远物体的光根本没有时间到达我们。因此，宇宙中的每个人都会发现自己处于自己可见宇宙的中间。由于宇宙正在膨胀，宇宙的精确尺度变得复杂起来。我们在可见宇宙边缘看到的星系，在它们离我们更近的时候，发出了它们的光，现在它们会离我们更远。
宇宙的真实大小可能比可见宇宙大得多。宇宙的几何学表明它可能有一个无限大的尺寸，它将永远膨胀。即使宇宙不是无限大的，我们可见的宇宙也必须是更大整体中的一个微小的微粒。
可见宇宙
虽然我们对宇宙大尺度结构的知识是不完整的，但是许多大尺度和小尺度的特征在可见宇宙的边缘上都是可见的。整个宇宙是基本均匀的，正如这张地图所显示的。、
这张地图试图展示整个可见的宇宙。宇宙中的星系倾向于聚集成巨大的薄片和围绕着大空隙的超星系团，使宇宙呈现细胞状。因为光在宇宙中的传播速度是固定的，所以我们可以在宇宙边缘看到物体，那时宇宙还很年轻，直到140亿年前。正好是宇宙大爆炸的时候！
20亿光年内所有已知的主要超星系团
下面20亿光年内所有已知的主要超星系团的地图，绘制在超星系平面上。这张地图上的每个点都是一个丰富的星系团，包含了Abell的丰富星系团目录中列出的数百个星系。这张地图并没有显示每一个丰富的星团，而是只显示那些聚集在一起形成大型超星团的星团。这些超星系团中的每一个都必须包含成百上千个较小的星系群。这张地图显然不完整，我们银河系的平面大约沿着地图的中心向下延伸，大多数天文学家更喜欢研究远离这一平面的星系，因为那里的气体和尘埃少得多，遮蔽了我们对宇宙的看法。这就解释了为什么大多数已知的超星系团都在地图的左右两侧。
20亿光年内所有已知的主要超星系团
哈勃深场 Hubble Deep Field
1995年12月，哈勃太空望远镜被指向大熊座的一片“空白”区域，持续了10天。它产生了现代最著名的天文学图片之一——哈勃深场图像。其中一部分显示在这里。在这张照片中，几乎每一个物体都是一个星系，通常位于5到100亿光年之外。这里所揭示的星系是各种形状和颜色的，有些是年轻蓝色的星系，而另一些则是古老的、发红的星系。哈勃太空望远镜还拍摄了另外两张类似的照片：1998年的哈勃深场南部和2004年的哈勃超深场。
哈勃深场 Hubble Deep Field
宇宙的一部分 A Slice of the Universe
通过在狭长的天空中收集到数千个星系的距离，就有可能产生宇宙的一部分，如下面2df星系红移调查中所示，2df星系红移调查将宇宙观测到35亿光年，尽管没有为超过30亿光年的星系收集太多数据。这些类型的图显示了宇宙中的星系是如何聚集的，即使在最大的尺度上也是如此。绘制了大约52000个星系。
宇宙的一部分 A Slice of the Universe
我们生活的宇宙正在膨胀。我们之所以知道这一点，是因为我们看到星系和星系群在宇宙中不断地分开。自从140亿年前宇宙在一个被称为大爆炸的非常热、密集的事件中形成以来，这种膨胀就一直在发生。宇宙微波背景辐射(CMBR)提供了有利证据：
宇宙微波背景辐射 CMBR
如果我们在宇宙中看得足够远，我们就能探测到自宇宙诞生近140亿年以来一直在运行的光。这使我们能够看到大爆炸发出的微弱光芒。虽然人类的眼睛看不到这种辐射，但用射电望远镜很容易就能探测到。这张全天图是根据WMAP宇宙学探测器的数据绘制的；它显示了宇宙只有38万年历史，宇宙温度为3000°C时大爆炸发出的光芒。
这就是为什么天文学家们知道宇宙是在140亿年前，在一个被称为大爆炸的高温、密集的事件中形成的主要原因之一，因为我们被大爆炸的微弱光芒包围着，看起来像这样：
宇宙微波背景辐射 CMBR
这张地图上的温度变化解释了为什么宇宙中的星系聚在一起形成超星系团。大爆炸中的物质是块状的。这些团块对应着地图上最冷（最暗）的点，而星系最有可能形成的就是这些团块(Star Nusery)。最热的（最亮的）点是低密度区域，经过数十亿年，最终变成了巨大的空洞(Void)。
以下是关于我们不断膨胀的宇宙的六个常见问题（FAQ）：
（1）宇宙的中心在哪里？
宇宙没有中心，因为宇宙没有边缘。在一个有限的宇宙中，空间是弯曲的，所以如果你能以直线方式穿越数十亿光年，你最终会回到你开始的地方。我们的宇宙也可能是无限的。在这两个例子中，星系群完全填满了宇宙，并在所有的点上移动，使宇宙膨胀（见问题2）。
没有中心或边缘的宇宙
一个只有48颗恒星的非常小的宇宙的例子。在这些恒星之间飞行的宇宙飞船找不到宇宙的边缘。如果飞船在宇宙的一边离开，它会在另一边重新合并。宇宙飞船上的人们看到了他们周围无数的恒星。这个宇宙没有边界，也没有中心。
（2）宇宙大爆炸发生在哪里？
这是错误的：
人们普遍认为，大爆炸是发生在空旷空间的爆炸，爆炸扩展到空旷空间。
宇宙大爆炸创造了空间和时间。在宇宙开始的时候，宇宙中完全充满了物质。物质最初是非常热和非常稠密的，然后膨胀和冷却，最终产生我们今天在宇宙中看到的恒星和星系。时空是一体的。
宇宙的膨胀
虽然空间可能在大爆炸时集中在一个点上，但在大爆炸时空间同样是无限的。在这两个场景中，空间都被开始膨胀的物质填满了。没有膨胀的中心，宇宙只是在各个点上膨胀。任何星系的观察者都能看到宇宙中大多数其他星系正在远离它们。唯一的答案是“大爆炸发生在哪里？”它发生在宇宙中的任何地方，这些地方已经发生了改变。
（3）地球是否随着宇宙膨胀？
地球没有膨胀，太阳系和银河系也没有膨胀。这些物体在重力的作用下形成，停止了膨胀运动。引力也把星系聚集成一组和一组。主要是星系群和星系团在宇宙中分开运动，这是大尺度意义上的膨胀。
（4）宇宙之外存在着什么？
宇宙大爆炸创造了空间。我们的宇宙没有边界，也没有边界——我们的宇宙之外没有边界（见问题1）。我们的宇宙可能是无限宇宙的一部分（见问题5），但这些宇宙并不一定需要一个空间来存在。
（5）大爆炸之前存在什么？
时间是在大爆炸中产生的，我们不知道它是否在大爆炸之前就存在了。因此这个问题很难回答。一些理论认为，我们的宇宙是不断被创造的无限宇宙（称为多元宇宙）的一部分。这是可能的，但很难证明。
（6）如果宇宙有140亿年的历史，那么星系如何能够运行超过140亿光年？
有可能我们的宇宙是无限的，自从大爆炸以来，宇宙中到处都充满了物质（见问题2）。但是也没有什么能阻止宇宙以比光速更快的速度膨胀。尽管在宇宙中的任何一个地方，没有什么能比光速更快地传播，但这对整个宇宙来说都不是真的。空间扩展的速度没有限制。
橡胶板时空
我们可以想象，星系就像是坐在橡胶板上的球，代表着空间。如果我们拉伸床单，球就会分开。靠近的球只能慢慢分开。被广泛分开的球似乎会很快分开。
生活在任何一个球上的人都会看到自己的球是静止的。他们会看到附近的球慢慢移动，他们会看到远处的球快速移动。非常远的球（在地平线之外）的移动速度可能比光速快，但是人们看不到它们——在宇宙的局部，没有什么比光速更快的了！
由于宇宙正在膨胀，到一个非常遥远的星系的距离问题很难回答。这完全取决于你的观点。这就是在膨胀的宇宙中定义距离的问题：当宇宙只有10亿年时，两个星系彼此靠近。第一个星系发出光脉冲。第二个星系直到宇宙140亿年前才接收到脉冲。这时，星系之间的距离大约为260亿光年；光脉冲已经传播了130亿年；人们在第二个星系看到的景象是第一个星系的图像，当时它只有10亿年的历史，而当时它却有20亿光年远：
星系的分离
宇宙学中常见的距离尺度有四种：
（1）亮度距离-Dl Luminosity Distance
在膨胀的宇宙中，遥远的星系比你通常想象的要暗得多，因为光的光子会被拉伸并扩散到一个很宽的区域。这就是为什么需要巨大的望远镜才能看到遥远的星系。哈勃太空望远镜所能看到的最遥远的星系是如此的暗淡，以至于它们看起来好像离我们3500亿光年远，尽管它们离我们很近。
亮度距离不是一个实际的距离尺度，但它对于确定我们看到的非常遥远的星系有多微弱很有用。
（2）角直径距离-Da Angular Diameter Distance
在一个不断膨胀的宇宙中，我们看到了在可见宇宙边缘附近的星系，那时它们还很年轻，大约140亿年前，因为它用了近140亿年的光才到达我们这里。然而，星系不仅年轻，而且在那个时候离我们更近。
哈勃太空望远镜观测到的最微弱的星系，当它们发出光时，离我们只有几十亿光年远。这意味着非常遥远的星系看起来比你通常想象的要大得多，就好像它们离我们只有20或30亿光年（尽管它们也是非常微弱的——可见光距离）。
角直径距离是一个很好的迹象（特别是在像我们这样一个平坦的宇宙中），当星系发出我们现在看到的光时，它离我们有多近。
（3）共动距离-Dc Comoving Distance
共行距离是随宇宙膨胀的距离尺度。它告诉我们星系现在在哪里，即使我们对遥远宇宙的看法是在它越来越年轻和更小的时候。在这个尺度上，可见宇宙的边缘距离我们大约470亿光年，尽管哈勃太空望远镜中最远的星系距离我们大约320亿光年。
共行距离与角直径距离相反，它告诉我们星系“现在在哪里”，而不是当它们发出我们现在看到的光时它们在哪里。
（4）光行程时间距离-Dt Light Travel Time Distance
光的传播时间距离代表了来自遥远星系的光到达我们的时间。当我们说可见宇宙的半径为140亿光年时，这就是它的意思——这只是一个简单的说法，即宇宙大约有140亿年的历史，而来自更遥远来源的光还没有时间到达我们这里。
光行程时间距离和距离的测量一样是时间的测量。它之所以有用，主要是因为它告诉我们我们所看到的星系的视角有多古老。
对于很小的距离（低于20亿光年），所有四个距离尺度都会聚在一起，并变得相同，因此更容易定义到我们周围宇宙中星系的距离。
下面-所有四个距离标度都标为红移。红移是对宇宙膨胀所引起的光的伸展的一种测量——一个大红移的星系比一个小红移的星系要远。哈勃太空望远镜观测到的最远的星系是红移10（redshift 10），而宇宙中最远的原星系可能是红移15。可见宇宙的边缘是无限红移。相比之下，一个典型的便携式望远镜在红移0.1（约13亿光年）之外看不到太多东西。
宇宙中的距离尺度
亮度距离（Dl）显示了为什么遥远的星系如此难以观测。
一个
非常年轻和遥远的红移15星系看起来距离我们大约5600亿光年
，
角直径距离（Da）表明当它发出我们现在看到的光时，它实际上距离我们大约22亿光年
。
光传播时间距离（Dt）告诉我们，从这个星系发出的光到今天已经传播了136亿年。
共行距离（Dc）告诉我们，如果我们能看到今天的同一个星系，离我们大约350亿光年。
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