観測可能な宇宙

ビッグバン宇宙論でいう観測可能な宇宙（かんそくかのうなうちゅう、observable universe）とは、中心にいる観測者が領域内の物体を十分に観測できるほど小さい、つまり、ビッグバン以後のどの時点でその物体から放出された信号であっても、それが光速で進んで、現在の観測者のもとに届くまでに十分な時間があるような球状の空間領域である。宇宙のどの場所にもその場所にとっての観測可能な宇宙があり、それは地球を中心とするものと重なる部分も重ならない部分もある。
概説.
「観測可能」ということは、現代の技術でこの領域内の物体から放射されたエネルギーが検出できるかどうかとは無関係であり、その物体からの光やその他の放射エネルギーが地球上の観測者のもとに到達することが原理上可能だという意味である。実際に観察できるのは、宇宙が晴れ上がった「最終散乱面」にある物体までである。晴れ上がる前の宇宙は、光子に対して不透明であった。しかしながら、重力波（やはり光速で移動している）の検出によって、それ以前の情報を推定することもできないわけではない。重力波はインフレーション時代の遅くとも後期から発生しており、それによって数兆光年・あるいはそれ以上の遠方の宇宙を観測できる可能性がある（もちろんインフレーション時代の宇宙の姿の観測となる）。
観測可能な宇宙と全宇宙.
</ref>。この主張の分析や、ベースとなっている論文はを参照のこと。
内容物質.
観測可能な宇宙には3〜7個（300垓〜700垓個）の星があって800億以上の銀河にまとまり、それぞれがさらに銀河群や銀河団、超銀河団を形成している。
2つの大まかな計算がそれぞれ、観測可能宇宙内の原子数を約1080としている。
観測可能な宇宙の質量.
観測可能な宇宙内の物質質量は密度と大きさから推定可能である。
星の密度の測定値に基づいた推定.
観測可能な宇宙を構成する可視物質の質量を計算する方法は、1つには、平均太陽質量を仮定し、これに観測可能宇宙内の星の総数をかけることである。宇宙の星の推定総数は、観測可能な宇宙の体積
formula_1
と、ハッブル宇宙望遠鏡の観測値から計算した星の密度
formula_2
から導かれ、観測可能な宇宙内の星の推定総数は9（90垓）個となる。
太陽の質量（2 kg）を平均太陽質量（矮星の多さと、太陽より質量の大きな星の数はつりあっているとする）とし、星の総数を1022個とすれば、観測可能な宇宙の星の総質量は3 kgとなる。しかしながら、「内容物質」の節で述べたように、WMAPのデータはΛ-CDMモデルで推定すると、観測可能な宇宙の総質量の5%未満が星などの可視的な物質で構成されており、残りは暗黒物質やダーク・エネルギーが占めていると予測される。
フレッド・ホイルは観測可能な定常宇宙の質量を、
formula_3
という式を用いて計算している。この式は、
formula_4
と書くこともできる。