Der Hubble-Radius, die Hubble-Sphäre, das Hubble-Volumen oder der Hubble-Horizont ist ein begrifflicher Horizont, der die Grenze zwischen Teilchen definiert, die sich relativ zu einem Beobachter zu einem bestimmten Zeitpunkt langsamer und schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass das Teilchen unbeobachtbar ist; das Licht aus der Vergangenheit erreicht den Beobachter und wird ihn noch eine Weile lang erreichen. Noch wichtiger ist, dass in den aktuellen Expansionsmodellen das vom Hubble-Radius ausgestrahlte Licht uns in einer endlichen Zeitspanne erreichen wird. Es ist ein weit verbreiteter Irrglaube, dass Licht aus dem Hubble-Radius uns niemals erreichen kann. In Modellen, die von einem mit der Zeit abnehmenden H ausgehen (einige Fälle des Friedmann-Universums), entfernen sich Teilchen auf dem Hubble-Radius mit Lichtgeschwindigkeit von uns, während der Hubble-Radius mit der Zeit größer wird, so dass Licht, das von einem Teilchen auf dem Hubble-Radius zu uns emittiert wird, einige Zeit später innerhalb des Hubble-Radius ist. In solchen Modellen wird uns nur Licht, das vom kosmischen Ereignishorizont oder weiter entfernt emittiert wird, in einer endlichen Zeitspanne niemals erreichen.

Die Hubble-Geschwindigkeit eines Objekts ist durch das Hubble-Gesetz gegeben,

v = x H {\displaystyle v=xH}

.

Ersetzen Sie v {\displaystyle v}

durch die Lichtgeschwindigkeit c {\displaystyle c}

und lösen Sie den Eigenabstand x {\textstyle x}

erhalten wir den Radius der Hubble-Kugel als r HS ( t ) = c H ( t ) {\displaystyle r_{\text{HS}}(t)={\frac {c}{H(t)}}

.

In einem sich ständig beschleunigenden Universum können zwei Teilchen, die durch eine Entfernung größer als der Hubble-Radius voneinander getrennt sind, von nun an nicht mehr miteinander kommunizieren (so wie sie jetzt sind, nicht wie sie in der Vergangenheit waren), wenn sie sich jedoch außerhalb des Teilchenhorizonts des anderen befinden, könnten sie nie kommuniziert haben. Je nachdem, wie sich das Universum ausdehnt, könnten sie in der Zukunft Informationen austauschen. Heute,

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

,

was einen Hubble-Horizont von etwa 4,1 Gigaparsecs ergibt. Dieser Horizont ist nicht wirklich eine physikalische Größe, aber er wird oft als nützliche Längenskala verwendet, da die meisten physikalischen Größen in der Kosmologie in Form dieser Faktoren geschrieben werden können.

Man kann auch einen bewegten Hubble-Horizont definieren, indem man einfach den Hubble-Radius durch den Skalenfaktor dividiert

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