I moderni telescopi riescono a vedere a delle distanze abissali, praticamente quasi all’inizio della creazione stessa. All’inizio però l’universo era meno ampio di come è adesso, quindi in qualunque direzione si guardi si dovrebbe vedere le stesse cose. È giusto questo modo di ragionare? Al limite, per essere più chiari, se fosse possibile vedere i primi istanti, quando l’universo aveva le dimensioni di un’arancia, si dovrebbe vedere questa arancia replicata all’infinito su tutta la volta celeste. Vi ringrazio per l’eventuale risposta e complimenti per il sito in genere.


Il problema che poni nella domanda ha punti in comune con altre domande a cui è stata già data risposta.
In particolare è un problema che si può connettere con quello dell’ orizzonte temporale.

I fotoni
interagiscono con la materia, basti pensare che non vediamo stelle
dietro al nucleo galattico, o che la radiazione proveniente da corpi
celesti risulta modificata ad esempio dal passaggio attraverso una nube
gassosa.
Oggi siamo in grado di vedere gli oggetti lontani perché i telescopi di
cui disponiamo sono in grado di raccogliere molti fotoni, e quindi
anche quelli che non hanno praticamente interagito con altre strutture
dopo l’emissione dal corpo che li ha prodotti, anche nel caso in cui il
corpo è lontano per cui i fotoni raccolti sono pochi.
In questo modo si formano le immagini remote.
Inoltre, a causa della distanza iniziale tra gli oggetti ed essendosi
espanso l’universo dopo l’emissione del fotone, quelli che giungono
sulle superfici dei nostri CCD sono fotoni emessi molto tempo fa.

Il problema
è nel “quasi” che è nella prima frase della tua domanda: in realtà non
si arriva fino all’universo puntiforme, perchè andando indietro nel
tempo l’universo si fa via via più denso
e quindi più popoloso di materia fino ad avere una densità tale da
essere “opaco”.
In questa situazione, ad un certo punto, è tale la densità che i fotoni
interagiscono continuamente con la materia (vengono assorbiti e
riemessi), per cui non si riesce in realtà a vedere nulla: i fotoni
emessi da corpi lontani vengono continuamente assorbiti e riemessi da
strutture più vicine per cui non sono distinguibili da quelli emessi
direttamente da queste ultime.
Si dice che l’energia (ovvero i fotoni) sono accoppiati con la materia,
quindi quello che si vede è una sorta di “nebbia” omogenea.

Questo
accoppiamento fra materia ed energia è cessato circa 300-500.000 anni
dopo il big bang, quando peraltro le dimensioni dell’universo erano ben
maggiori di quelle di un’arancia a causa dell’inflazione verificatasi
immediatamente dopo
l’esplosione iniziale (frazioni infinitesime di secondo) e sulle cui
cause e modalità il dibattito è del tutto aperto.
Con l’inflazione vennero incredibilmente
allontanate parti dell’universo che inizialmente erano praticamente a
contatto in modo da ridurre l’orizzonte temporale, che all’inizio
comprendeva l’intero universo
.
Inizialmente cioè, dato che la velocità della luce è superiore a
qualsiasi velocità raggiungibile dalla materia, tutto l’universo era
nel campo visivo di un osservatore posto in un punto qualsiasi e, posto
che un fotone riusciva a non essere mai assorbito dalla materia, poteva
dare informazioni sul “bordo” dell’universo.

Tornando
indietro nel tempo, il momento del disaccoppiamento è il primo momento
che posso “vedere” con i fotoni (e lo vedo con la radiazione cosmica di
fondo) solo con i neutrini che si sono disaccoppiati dalla massa molto
prima potrei avere informazioni dirette sul comportamento dell’universo
precedente.

Volendo
considerare un comportamento omogeneo dell’universo, in ogni caso, ad
un certo istante T (prendendo come 0 il momento di inizio
dell’osservazione), non posso vedere cose che distano più di cT dal
punto di osservazione.
Nelle prime fasi dell’univeso, pertanto, l’orizzonte osservabile, anche
trascurando l’inflazione, era estremamente più limitato.

In
conclusione in qualsiasi momento della storia dell’universo ci
troviamo, abbiamo un orizzonte limitato, di dimensioni certamente
minori di quelle dell’universo, per cui non vediamo ripetersi le
immagini dell’intera struttura.