宇宙可以超越光而不打破愛因斯坦的規則
不斷膨脹的宇宙使得測量距離變得困難，因為當光穿過空間時，空間不會保持靜止。星系繼續發出光，但這些光可能需要數十億年的時間穿越宇宙才能到達我們。在那段旅程中，宇宙繼續膨脹，增加了星系之間的平均間隔（是的，我知道星係有時會發生碰撞，但我們在這裡談論的是大範圍內的平均間隔）。
這意味著當望遠鏡捕捉到來自遙遠星系的光線時，影像不會顯示該星系的位置。它展示了光星系開始其旅程時的樣子。為了計算當前距離，天文學家必須使用宇宙學模型來表示宇宙如何隨著時間的推移而膨脹。
目前使用的主要模型稱為 LCDM。它包括暗物質（單獨通道）和暗能量（單獨通道）。 LCDM 的優點和限制值得單獨討論（單獨的部分），但替代模型不會顯著改變此處描述的整體情況。
可觀測宇宙的邊緣
宇宙大約有137.7億年的歷史，但我們現在能觀測到的最遙遠的區域距離我們450億光年。在他們的光向我們傳播的整個過程中，空間都在膨脹。
這個極限稱為粒子視界、宇宙學視界或宇宙視界，這取決於你當時的感覺有多奇特。它定義了我們可觀察到的氣泡的外緣，並標誌著我們目前可以看到的最大距離。
乍一看，這些數字似乎違反直覺。當宇宙只有137.7億歲的時候，可觀測的宇宙怎麼能延伸450億光年呢？答案是宇宙膨脹得比光還快。
為什麼允許超光速膨脹
這並不違反物理定律。光速限制了物體在局部區域的空間中移動的速度。觀察者永遠不會看到附近的火箭以超光速通過。
宇宙膨脹則不同。遙遠的星係並不一定像通常意義上的那樣在太空中加速。相反，我們和這些星系之間的空間正在擴大。狹義相對論本身並沒有限制宇宙中距離的增加速度。
天文學家可以透過測量星系的紅移來估計星系移動的距離。當星系遠離時，它的光會延伸到電磁波譜的較紅波長。埃德溫·哈伯利用這種效應找到了宇宙正在膨脹的證據。
在膨脹的宇宙中，遙遠的星系通常會以更快的速度遠離，因為它們和我們之間的空間更大。更多的空間意味著更遠的伸展距離。
星系開始以超過光速的速度遠離的點稱為哈伯距離。距離我們137.7億光年。
為什麼我們仍然看到移動速度更快的星系？
我們可以觀察哈伯距離之外的星系，因為今天到達我們的光是很久以前發出的，當時這些星系距離我們要近得多。最終，如果光在星系較近時開始向我們傳播，我們也可以接收來自一些更遙遠星系的光。
然而，還有一個最終限制，稱為宇宙事件視界（與黑洞事件視界略有不同）。目前距離我們有170億光年。
現在發出的任何超出該限制的光將永遠不會到達我們，無論我們等待多久。空間的擴張將阻止它跨越不斷增長的距離。
暗能量和消失的宇宙
暗能量驅動的加速膨脹使這種差異變得更加極端。宇宙事件視界未來也將持續擴大，但最終將接近其最大距離約600億光年。
即便如此，觀察者也無法在那個距離看到一切。來自最遙遠星系的光將被拉伸到如此巨大的波長，以至於它實際上會從視野中消失。
大約1000億年後，本星系群之外的所有星係都將在我們眼前永遠消失。未來的觀察者將生活在一個看起來比我們今天看到的更小、更空虛的宇宙中。
