La réponse est simple: la lumière des régions éloignées de la galaxie de la Voie lactée a déjà voyagé pendant ce temps. Parce que la lumière ne voyage pas instantanément dans l'espace, nous voyons la galaxie non pas telle qu'elle est maintenant, mais telle qu'elle était il y a 100 000 ans (ou plus).
Soit dit en passant, c'est aussi de cette façon que nous sommes en mesure de revenir sur des moments antérieurs de l'histoire de l'univers. En termes de distance, plus nous regardons loin, plus la lumière aurait dû partir pour nous atteindre aujourd'hui.
L'univers a eu un commencement (au moins dans le sens d'avoir un temps le plus tôt). Parce que l'univers n'est pas infiniment vieux, il y a en fait une limite à ce que nous pouvons voir dans l'histoire de l'univers (voir: Horizon cosmologique ). Nous sommes en mesure de faire des cartes de l'univers, comme celle-ci à partir de SDSS :
en exécutant ce que l'on appelle une enquête. Ce sont de grands projets qui cartographient les positions (et potentiellement d'autres propriétés, selon leurs objectifs scientifiques) des galaxies dans l'univers. La façon dont vous devriez regarder cette image est la suivante: 1) vous êtes au centre de l'image, 2) chaque point de l'image représente une galaxie individuelle, 3) la distance de l'observateur, le décalage vers le rouge d'une galaxie, augmente avec en augmentant la distance par rapport au centre, et 4) lorsque vous parcourez le cercle en angle, vous parcourez la coordonnée d' ascension droite du système de coordonnées célestes (pensez à la longitude). Vous voyez une tranche de pizza au lieu d'une sphère parce que c'est une tranche particulière en déclinaison(lattitude). En regardant vers des décalages vers le rouge plus élevés, vous regardez plus loin dans le temps, et plus tôt dans l'histoire de l'univers. C'est ainsi que les astronomes / cosmologistes peuvent dire quelque chose statistiquement sur les modèles de formation de la structure de l'univers (comment les objets comme les galaxies et les amas de galaxies ont vu le jour).
Le problème avec l'observation des galaxies à des décalages vers le rouge très élevés est qu'elles deviennent très faibles. À un certain moment, vous avez besoin de télescopes plus puissants pour continuer à regarder plus loin dans le temps. Cependant, nous pouvons contourner cela quelque peu en examinant la composante de rayonnement de l'univers aux longueurs d'onde micro-ondes (la plupart des levés se situent dans la région optique du spectre électromagnétique ). Ce rayonnement est appelé rayonnement de fond micro-ondes cosmique ( CMB ) et peut également être cartographié (voir: COBE , WMAP et, plus récemment, les satellites Planck ).
C'est aussi une sorte de carte. Cette carte des photons de faible énergie est un instantané de l'univers d'environ ~ 380 000 (décalage vers le rouge de z = 1100; ce qui signifie que l'univers était plus petit d'environ un facteur de 1101) des années après le big bang, lorsque l'univers avait très peu de ce que nous voudrions reconnaître comme structure. Le travail du cosmologiste est de relier l'image que nous voyons du CMB à l'image que nous voyons de nos enquêtes sur les galaxies grâce à l'utilisation de la physique.