Колко галактики има във Вселената? Отговорът на този въпрос е много труден. Много астрономи от миналото се опитваха да разберат колко галактики има във Вселената. Преброяването им изглежда невъзможна задача. Когато сметката достигне милиарди, отнема известно време, за да се съберат. Друг проблем е ограниченият брой на нашите инструменти. За да получите най-доброто изображение, телескопът трябва да има голяма апертура (диаметърът на основното огледало или леща) и да бъде разположен над атмосферата, за да се избегне изкривяване от земния въздух.
Hubble Field
Може би най-резонансният пример за горния факт е Хъбъл Extreme Deep Field - изображение, получено чрез комбиниране на снимки, направени за период от десет години от едноименния телескоп. Според НАСА, телескопът е наблюдавал малка част от небето в продължение на 50 дни. Ако държите палеца си на една ръка разстояние, за да покриете луната, зоната на дълбочинаполетата ще бъдат с размера на главата на щифт.
Чрез събиране на слаба светлина в продължение на много часове наблюдение, телескопът Хъбъл е открил хиляди галактики, както близки, така и много далечни, правейки изображенията, взети от него, най-пълното изображение на Вселената. Така че дори ако има хиляди галактики в това малко място в небето, представете си колко още могат да бъдат намерени другаде във вселената.
Експертни оценки
Въпреки че експертите се различават в оценките си, отговорите на въпроси като "Колко галактики има във Вселената?" може да се изрази в астрономически числа: от 100 до 200 милиарда. Когато космическият телескоп Джеймс Уеб стартира през 2020 г., се очаква НАСА да разкрие още повече информация за ранните галактики във Вселената.
Технологиите наистина правят чудеса. Доколкото съвременните астрономи знаят, телескопът Хъбъл е най-добрият инструмент за преброяване и оценка колко галактики са известни във Вселената. Телескопът, пуснат през 1990 г., първоначално имаше изкривяване на основното си огледало, което беше коригирано по време на посещение на совалката през 1993 г. Хъбъл също претърпя няколко надстройки и мисии до последната си мисия през май 2009 г. Безкрайна ли е Вселената, колко галактики, колко планети има в нея? Очевидно предстои да разберем в бъдеще.
Ursa Major
През 1995 г. астрономите насочиха телескоп към нещо, което изглеждаше като празна зона на Голямата мечка и събраха десет дни наблюдения. ATВ резултат на това в един кадър бяха открити около 3000 бледи галактики, които станаха тъмни, като 30-та величина. За сравнение: Полярната звезда има около втора величина. Този компонент на изображението се наричаше дълбокото поле на Хъбъл и беше най-далечният, виждан някога във Вселената.
Когато гореспоменатият американски телескоп беше модернизиран напълно, астрономите повториха експеримента два пъти. През 2003 и 2004 г. учените откриха около 10 000 галактики в малка област в съзвездието Fornax.
През 2012 г., отново с подобрени инструменти, учените използваха телескоп, за да разгледат част от свръхдълбокото поле. Дори в това по-тясно зрително поле астрономите успяха да открият около 5500 галактики. Изследователите го нарекоха „Екстремно дълбоко поле“.
Невидими милиарди
Който и инструмент да се използва, методът за оценка на колко галактики има във Вселената е повече или по-малко един и същ. Вземате част от небето, заснето от телескоп (в този случай Хъбъл). След това, като използвате съотношението на парчето небе към цялата вселена, можете да определите колко галактики има във Вселената.
Космологичен принцип и възрастта на Вселената
Един пример за космологичен принцип в изучаването на Вселената е космическият микровълнов фон, радиация, която е останала от ранните етапи на Вселената след Големия взрив.
Измерване на разширяването на Вселената чрез наблюдение на отдалечаващите се галактикиот нас, показват, че е на около 13,82 милиарда години. Въпреки това, тъй като Вселената става по-стара и по-голяма, галактиките ще се отдалечават все по-далеч от Земята. Това ще ги направи по-трудни за виждане.
Вселената се разширява по-бързо от скоростта на светлината (което не нарушава ограничението на скоростта на Айнщайн, защото разширяването се дължи на самата вселена, а не на обектите, пътуващи през нея). Освен това Вселената се ускорява в своето разширяване.
Тук влиза в игра "наблюдаваната вселена" - вселената, която можем да видим. Според много експерти след 1-2 трилиона години това ще означава, че ще има галактики, които са извън пространствата, които можем да видим от Земята.
Смяна на светлината
Можем да видим светлина само от галактики, които са имали достатъчно време да стигнат до нас - тоест да се доближим достатъчно до Млечния път. Това не означава, че тези обекти са всичко, което има в космоса. Оттук и определението за "наблюдаема Вселена".
Бъдещето на Млечния път
Галактиките също се променят с времето. Млечният път е на сблъсък с близката галактика Андромеда и двете ще се слеят след около четири милиарда години. По-късно други галактики в нашата местна група в крайна сметка ще се слеят. Астрономите вярват, че жителите на тези бъдещи галактики ще наблюдават по-тъмна вселена.
Когато първатацивилизация, те нямаха доказателства за вселена със сто милиарда галактики. Следователно, нашите потомци няма да видят разширяването на Вселената. Вероятно дори няма да разберат, че Големият взрив се е случил.
Ако ние, обикновените хора, искаме да знаем колко галактики и планети има във Вселената, тогава астрономите се интересуват повече от това как се е образувал самият космос. Според НАСА галактиките дават представа за това как е организирана материята във Вселената - поне в голям мащаб. Учените също се интересуват от видовете частици и квантовата механика от малката страна на наблюдаваните спектри.
Ранни галактики
Като изучаваме някои от най-ранните галактики и ги сравняваме с днешните, можем да разберем техния растеж и развитие. Усъвършенстван телескоп, наречен Webb, ще позволи на учените да събират данни за видовете звезди, които са съществували в първите галактики. Последващите наблюдения, използващи спектроскопия на стотици или хиляди галактики, ще помогнат на изследователите да разберат как елементите, по-тежки от водорода, се образуват и натрупват като звездни купове, образувани през вековете. Тези проучвания също ще разкрият подробностите за тяхното сливане и ще хвърлят светлина върху много други процеси.
Тъмна материя
Учените също се интересуват от ролята, която тъмната материя играе в раждането на галактиките. Това е много любопитен въпрос. Докато част от Вселената се вижда в обекти като галактики или звезди, тъмната материя етова, което съставлява по-голямата част от космоса, изобщо е невидимо. Колко галактики има във Вселената? Броят на тези обекти не е напълно известен, но определено е повече от сто милиарда.
Заключение
Когато погледнете нощното небе през воала от звезди и равнината на Млечния път, няма как да не се почувствате малки пред голямата бездна на вселената, която се намира отвъд небосвода. Докато почти всички от тях са невидими за очите ни, наблюдаваната вселена, която обхваща десетки милиарди светлинни години във всички посоки, съдържа фантастично голям брой галактики.
Броят на известните звездни купове се е увеличил с развитието на телескопичната технология - от хиляди до милиони, от милиарди до трилиони. Ако направим най-простия анализ, използвайки днешната най-добра технология, бихме казали, че в нашата вселена има 170 милиарда галактики. Но ще открием още повече от тези обекти, защото вече се смята, че всъщност има не по-малко от два трилиона от тях.
Някой ден ще ги преброим всички. Ще насочим нашите телескопи към небето, ще съберем всеки фотон, излъчен от звездите, и ще открием всеки космически обект, без значение колко слабо е сиянието му.
Но това няма да работи на практика. Нашите телескопи са ограничени по размер, което от своя страна ограничава броя на фотоните, които могат да събират. Има връзка между това колко слаб обект можете да видите и колко от небето можете да „покриете“с оптичен инструмент. Някаква част от Вселенатазамъглено поради тъмната материя в него. Колкото по-далеч е даден обект, толкова по-бледо изглежда.
Така че можем да гледаме само осветената част от Вселената, а не да надничаме в тъмната материя, звездите или галактиките. Учените са събрали данни за стотици тъмни, далечни космически обекти. Те все още се надяват да разберат как всъщност изглеждат далечните светове. И ние просто наблюдатели се надяваме на това, колкото и те.
