Opis

Współczesna wiedza kosmologiczna nie pozwala jednoznacznie określić wielkości całego Wszechświata, nie jest także znany kształt Wszechświata. Według współczesnych teorii Wszechświat może być płaski lub zakrzywiony. Większość naukowców przyjmuje, że Wszechświat jest płaski, ale na ten temat istnieje wiele różnorakich teorii[35]. Kształt Wszechświata jest związany z ogólną teorią względności, która opisuje, jak bardzo czasoprzestrzeń (czyli to, z czego składa się Wszechświat) jest zakrzywiona pod wpływem energii i masy. Krzywizna, topologia i geometria Wszechświata zawierają zarówno lokalną geometrię (w widzialnym Wszechświecie), jak i globalną geometrię, które są możliwe do zmierzenia. Zajmujące się tym badania obejmują również, która 3-rozmaitość odpowiada danemu sektorowi przestrzennemu współrzędnych współporuszających się w czterowymiarowej czasoprzestrzeni Wszechświata. Kosmologowie zazwyczaj pracują przy oddzielnym wycinku przestrzennym tych współrzędnych. W zakresie obserwacji sektor czasoprzestrzeni, który możemy obserwować, jest obróconym stożkiem świetlnym (ang. backward light zone), będącym zarazem czasem wymaganym do dotarcia do danego obserwatora w horyzoncie kosmologicznym (horyzont cząstek). Horyzont cząstek (zwany również horyzontem światła lub horyzontem światła kosmicznego) to największa odległość, z której cząstki mogłyby przemieścić się do obserwatora w wieku Wszechświata. Stanowi granicę między obserwowalnymi i nieobserwowalnymi regionami Wszechświata[36][37]. Istnienie, właściwości i znaczenie horyzontu kosmologicznego zależy od danego modelu kosmologicznego. Dane obserwacyjne sugerują, że kosmologiczna topologia Wszechświata jest nieskończona, czego dowodzą modele metryki Friedmana-Lemaître’a-Robertsona-Walkera[38][39][40][41]. Modele te są zgodne z sondą kosmiczną WMAP, a także mapami kosmicznego promieniowania tła wykonanymi w trakcie misji Planck. W lutym 2003 roku NASA wydała pierwsze dane kosmicznego promieniowania tła zebrane przez WMAP, z kolei w marcu 2013 roku te same dane, jednak sporządzone w wyższej rozdzielczości w trakcie misji Planck, zostały wydane przez ESA. Dane zebrane przez obie sondy są ze sobą prawie idealne zgodne, zarówno pod względem modeli inflacyjnych, jak i standardowego modelu kosmologicznego, opisując płaski, jednorodny Wszechświat zdominowany przez ciemną materię i ciemną energię[42][43].