Raggio di Hubble, sfera di Hubble, volume di Hubble o orizzonte di Hubble è un orizzonte concettuale che definisce il confine tra le particelle che si muovono più lentamente e più velocemente della velocità della luce rispetto ad un osservatore in un dato momento. Si noti che questo non significa che la particella sia inosservabile; la luce del passato sta raggiungendo e continuerà a raggiungere l’osservatore per un po’. Inoltre, cosa più importante, negli attuali modelli di espansione, la luce emessa dal raggio di Hubble ci raggiungerà in un tempo finito. È un malinteso comune che la luce dal raggio di Hubble non possa mai raggiungerci. Nei modelli che assumono H decrescente con il tempo (alcuni casi di universo di Friedmann), mentre le particelle sul raggio di Hubble si allontanano da noi con la velocità della luce, il raggio di Hubble diventa più grande nel tempo, quindi la luce emessa verso di noi da una particella sul raggio di Hubble sarà dentro il raggio di Hubble qualche tempo dopo. In tali modelli, solo la luce emessa dall’orizzonte degli eventi cosmici o oltre non ci raggiungerà mai in un tempo finito.

La velocità di Hubble di un oggetto è data dalla legge di Hubble,

v = x H {\displaystyle v=xH}

.

Sostituendo v {displaystyle v}

con la velocità della luce c {displaystyle c}

e risolvendo la distanza propria x {\textstyle x}

otteniamo il raggio della sfera di Hubble come r HS ( t ) = c H ( t ) {displaystyle r_{\text{HS}}(t)={frac {c}{H(t)}}

.

In un universo in continua accelerazione, se due particelle sono separate da una distanza maggiore del raggio di Hubble, non possono parlarsi da ora in poi (come sono ora, non come sono state in passato), Tuttavia, se sono al di fuori dell’orizzonte di particelle dell’altro, potrebbero non aver mai comunicato. A seconda della forma di espansione dell’universo, potrebbero essere in grado di scambiarsi informazioni in futuro. Oggi,

r HS ( t 0 ) = c H 0 {displaystyle r_{{text{HS}}(t_{0})={frac {c}{H_{0}}}}

,

rendendo un orizzonte di Hubble di circa 4,1 gigaparsecs. Questo orizzonte non è realmente una grandezza fisica, ma è spesso usato come scala di lunghezza utile, poiché la maggior parte delle grandezze fisiche in cosmologia possono essere scritte in termini di questi fattori.

Si può anche definire un orizzonte di Hubble comovente semplicemente dividendo il raggio di Hubble per il fattore di scala

r HS , c o m o v i n g ( t ) = c a ( t ) H ( t ) {{displaystyle r_{{{{{HS}},\mathrm {comoving} (t)={frac {c}{a(t)H(t)}}