Het waarneembare heelal verwijst naar het gebied in de ruimte dat voor ons zichtbaar is vanwege de beperkingen van de lichtsnelheid. Het is het deel van het heelal dat vanaf de aarde kan worden waargenomen met behulp van telescopen en andere instrumenten.

Bij het berekenen van het volume van het waarneembare heelal zijn verschillende aannames en metingen betrokken:

1. Snelheid van het licht en de leeftijd van het heelal:

We gaan ervan uit dat het heelal sinds de oerknal met een constante snelheid uitdijt. De snelheid van het licht geeft een limiet aan hoe ver licht in de tijd kan reizen. Het waarneembare heelal is het volume dat het licht sinds de oerknal heeft kunnen afleggen.

2. Hubble-constante:

De Hubble-constante (H0) is een maatstaf voor de uitdijingssnelheid van het heelal. Het wordt bepaald door de roodverschuiving van verre sterrenstelsels te observeren en hun recessiesnelheid te meten. De Hubble-constante helpt bij het schatten van de afstand tot deze sterrenstelsels.

3. Comoverende afstand:

Comoving distance (dC) is een afstandsmaat die rekening houdt met de uitdijing van het heelal in de loop van de tijd. Het wordt gedefinieerd als de afstand die een object zou hebben als het universum niet zou uitdijen. De afstand tot een sterrenstelsel wordt berekend met behulp van de roodverschuiving en de Hubble-constante.

4. Sferisch volume:

We benaderen de vorm van het waarneembare heelal als een bol met als middelpunt de aarde. Het volume van een bol wordt gegeven door de formule V =(4/3)πr^3, waarbij r de straal is.

5. Straal van het waarneembare heelal:

Om de straal van het waarneembare heelal te berekenen, gebruiken we de relatie tussen de afstand tot het heelal en de leeftijd van het heelal. Ervan uitgaande dat het heelal ongeveer 13,8 miljard jaar oud is, kunnen we de maximale afstand bepalen die het licht gedurende deze tijd heeft afgelegd.

Door de gemeten waarden voor de Hubble-constante en de leeftijd van het heelal in te voeren in de formule voor de afstand, kunnen we de straal van het waarneembare heelal schatten. Met deze straal kunnen we vervolgens het volume berekenen met behulp van de formule voor het volume van een bol.

Het huidige geschatte volume van het waarneembare heelal heeft een straal van ongeveer 93 miljard lichtjaar en heeft een volume van ongeveer 4 × 10^80 kubieke lichtjaar (of ongeveer 1,2 × 10^27 kubieke parsec).

Het is belangrijk op te merken dat deze berekeningen gebaseerd zijn op ons huidige begrip van het universum en kunnen veranderen als gevolg van nieuwe waarnemingen en verbeteringen in ons begrip van de kosmologie.