Сколько галактик во вселенной по оценкам астрономов

Сколько галактик во Вселенной

Наука интересна тем, что она не зацикливается на фактах, а постоянно пересматривает их, создает новые теории и ищет лучшие пути для решения задач. Иногда в этом процессе ей удается отыскать аспекты, которые были неведомы раньше. Поэтому так интересно узнать, сколько галактик во Вселенной?

Далекие галактики, запечатленные телескопом Хаббл

Сколько же галактик во Вселенной?

Итак, цифры постоянно меняются, как и различные факты, вроде общего количества галактик в космосе. Сколько же существует галактик всего? Наблюдаемая Вселенная охватывает 13.8 миллиардов световых лет во всех направлениях. То есть, наиболее удаленный свет покинул свою точку 13.8 миллиардов лет назад. Но не будем забывать о расширении, которое увеличивает эту дистанцию до 46 миллиардов световых лет. То есть то, что было видимым или ультрафиолетовым излучением в прошлом, сдвинулось в инфракрасное и микроволновое излучение на самой черте доступной Вселенной.

Мы знаем вселенский объем и массу (3.3 х 10 54 кг, включая обычную материю и темную). Кроме того, перед нами открыто соотношение между регулярной материей и темной, поэтому можно подсчитать общее количество регулярной массы.

Когда-то астрономы разделили общую массу на число наблюдаемых галактик в Хаббле и насчитали 200 миллиардов.

Сейчас ученые применили новую технику для пересчета. Они использовали фото телескопа Хаббл и заглянули в пустую часть неба, чтобы подсчитать количество галактик. Речь идет об Hubble Deep Fiel, благодаря которому удалось получить невероятно поразительную картину. Можете изучить это изображение Хаббла ниже.

Снимок в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном свете, полученный Hubble Deep Field

Из этой фотографии создали трехмерную карту с отображением размеров и галактического расположения. Для этого использовали знания о ближайших галактиках (например, у Млечного Пути 50 соседей). Узнав, какие из крупных галактик больше, они внесли более мелкие и тусклые, не отобразившиеся на снимке.

То есть, если далекая Вселенная напоминает известную, то галактические структуры также повторяются. Это не говорит о том, что Вселенная намного больше предполагаемой или что в ней больше звезд. Просто она вмещает больше галактик с меньшим количеством звезд. Есть крупные главные галактики, за которыми идут меньшие и так до карликовых.

Карликовая галактика в созвездии Печь – одна из соседей Млечного Пути

Но видимые галактики – это лишь верхушка айсберга. Для каждой запечатленной есть еще 9 более слабых и незаметных. Конечно, пройдет еще совсем немного времени, и мы сможем запечатлеть и их. В 2018 году все ожидают появления мощного телескопа Джеймс Уэбб, чья площадь составляет 25 м 2 (у Хаббла – 4.5 м 2 ). Те слабые пятна, которые сейчас нам кажутся звездами, для Джемса Уэбба станут четкими и понятными объектами.

Если галактики повсюду, то почему мы не видим их невооруженным глазом? Все дело в парадоксе Ольберса, описанный в 1700 году. Суть в том, что куда бы вы не посмотрели, всегда попадете на звезду. Значит, пространство должно быть ярким, но оно темное. Как так? Этот же парадокс применяется и к галактикам, которые почему-то вы не видите.

Часть карты галактического распределения, охватывающая 7 миллиардов световых лет. Количество галактических скоплений говорит о том, что здесь в определенное время действовала гравитация и можно проверить, сохранилась ли общая относительность в этих масштабах.

Итак, галактики есть везде. Но они смещены красным цветом от видимого спектра в инфракрасный, поэтому сетчатка их просто не воспринимает. Если же взглянуть на все в микроволнах, то пространство будет светиться.

Согласно подсчетам, во Вселенной в 10 раз больше галактик, чем предполагалась ранее – 2 триллиона. Но не стоит умножать количество звезд или массу, так как эти цифры остались прежними.

Теперь вы знаете, сколько галактик. Но что будет с появлением Джеймса Уэбба? Станет ли галактик больше? Или откроется какая-нибудь новая интересная информация? Вселенная скрывает множество тайн, так что ожидать можно всего.

Источник

Сколько всего галактик во Вселенной: обзор, описание и интересные факты

Сколько галактик существует во Вселенной? Ответ на этот вопрос весьма непрост. Многие астрономы прошлого пытались понять, сколько всего галактик во Вселенной. Подсчет их кажется невозможной задачей. Когда счет идет на миллиарды, для сложения требуется некоторое время. Еще одной проблемой является ограниченное количество наших инструментов. Чтобы получить наилучшее изображение, телескоп должен иметь большую апертуру (диаметр главного зеркала или объектива) и располагаться над атмосферой, чтобы избежать искажения от воздуха Земли.

Поле «Хаббла»

Вам будет интересно: Что такое сафьян: из чего производится, для чего служит

Пожалуй, наиболее резонансным примером вышеупомянутого факта является экстремально глубокое поле «Хаббла» — изображение, полученное путем объединения фотографий, сделанных на протяжении десяти лет с одноименного телескопа. По данным НАСА, телескоп наблюдал за небольшим участком неба в течение 50 дней. Если вы держите большой палец на расстоянии вытянутой руки, чтобы покрыть Луну, область глубокого поля будет размером с головку булавки.

Собирая слабый свет за многие часы наблюдений, телескоп «Хаббл» обнаружил тысячи галактик, как близких, так и очень далеких, что делает снимки, сделанные с него, самым полным изображением Вселенной. Так что даже если в этом маленьком пятне на небосводе находятся тысячи галактик, представьте, сколько еще можно найти в других точках мироздания.

Вам будет интересно: Alcohol Denat — что это: формула, способ получения, применение, влияние на организм

Оценки экспертов

Хотя оценки разных экспертов различаются, ответы на вопросы вроде «Сколько всего галактик во Вселенной?» можно выразить астрономическими цифрами: от 100 до 200 миллиардов. Когда в 2020 году запустится космический телескоп Джеймса Вебба, ожидается, что НАСА раскроет еще больше информации о ранних галактиках во Вселенной.

Техника воистину творит чудеса. Насколько известно современным астрономам, телескоп «Хаббл» — лучший инструмент для подсчета и оценки того, сколько известно галактик во Вселенной. Телескоп, запущенный в 1990 году, изначально имел искажение на главном зеркале, которое было исправлено во время челночного визита к нему в 1993 году. «Хаббл» также подвергался нескольким обновлениям и служебным визитам вплоть до своей последней миссии в мае 2009 года. Бесконечна ли Вселенная, сколько галактик, сколько планет в ней? По всей видимости, нам еще предстоит узнать это в будущем.

Большая Медведица

Вам будет интересно: Культура ольмеков: исторические факты, повседневность, особенности

В 1995 году астрономы навели телескоп на то, что казалось пустым районом Большой Медведицы, и собрали наблюдения за десять дней. В результате в одном кадре было обнаружено около 3000 слабых галактик, которые стали тусклыми, подобно 30-й величине. Для сравнения: Полярная звезда имеет примерно вторую звездную величину. Эта составная часть изображения называлась глубоким полем «Хаббла» и была самой далекой из тех, что когда-либо видели во Вселенной.

Когда вышеупомянутый американский телескоп был основательно модернизирован, астрономы повторили эксперимент дважды. В 2003 и 2004 годах ученые обнаружили около 10 000 галактик в небольшом месте в созвездии Форнакс.

В 2012 году, снова с помощью модернизированных инструментов, ученые использовали телескоп, чтобы посмотреть на часть сверхглубокого поля. Даже в этом более узком поле зрения астрономы смогли обнаружить около 5500 галактик. Исследователи окрестили это «чрезвычайным глубоким полем».

Незримые миллиарды

Какой бы инструмент ни использовался, метод оценки того, сколько всего галактик во Вселенной, более-менее одинаков. Вы берете часть неба, снятую телескопом (в данном случае — «Хабблом»). Затем, используя отношение куска неба ко всей Вселенной, вы можете определить, сколько всего галактик во Вселенной.

Космологический принцип и возраст Вселенной

Одним из примеров космологического принципа в изучении Вселенной является космический микроволновый фон — излучение, которое является остатком ранних стадий Вселенной после Большого взрыва.

Измерения расширения Вселенной благодаря наблюдению за галактиками, отдаляющимися от нас, показывают, что ей около 13,82 миллиардов лет. Однако по мере того, как Вселенная становится старше и больше, галактики будут удаляться все дальше и дальше от Земли. Это сделает их более трудноразличимыми.

Вселенная расширяется быстрее скорости света (что не нарушает ограничение скорости Эйнштейна, потому что расширение связано с самой Вселенной, а не с объектами, путешествующими через нее). Кроме того, Вселенная ускоряется в своем расширении.

Именно здесь в игру вступает понятие «наблюдаемая Вселенная» — Вселенная, которую мы можем видеть. По словам многих специалистов, через 1-2 триллиона лет это будет означать, что будут галактики, которые находятся за пределами тех пространств, которые мы можем видеть с Земли.

Изменение света

Мы можем видеть свет только от галактик, у которых было достаточно времени, чтобы добраться до нас — то есть приблизиться на достаточно близкое расстояние к Млечному Пути. Это не значит, что эти объекты — все, что есть в космосе. Отсюда и определение «наблюдаемая Вселенная».

Будущее Млечного Пути

Галактики также меняются со временем. Млечный Путь находится на пути столкновения с близлежащей галактикой Андромеды, и они обе сольются примерно через четыре миллиарда лет. Позже другие галактики в нашей местной группе в конечном итоге объединятся. Астрономы считают, что обитатели этих будущих галактик будут наблюдать более темную Вселенную.

Когда появились первые цивилизации, у них не было никаких доказательств существования Вселенной со ста миллиардами галактик. Поэтому наши потомки не увидят расширения Вселенной. Вероятно, они не смогут даже понять, что произошел Большой взрыв.

Если нам, простым обывателям, хочется знать, сколько во Вселенной галактик, планет, то астрономы больше интересуются тем, как образовался сам космос. Согласно информации НАСА, галактики дают представление о том, как организована материя во Вселенной — по крайней мере, в больших масштабах. Ученые также интересуются типами частиц и квантовой механикой на малой стороне наблюдаемых спектров.

Ранние галактики

Изучив некоторые из самых ранних галактик и сравнив их с сегодняшними, мы сможем понять их рост и развитие. Передовой телескоп под названием «Уэбб» позволит ученым собирать данные о типах звезд, которые существовали в самых первых галактиках. Последующие наблюдения с использованием спектроскопии сотен или тысяч галактик помогут исследователям понять, как элементы, более тяжелые, чем водород, образовывались и накапливались по мере образования звездных скоплений на протяжении веков. Эти исследования также позволят выявить детали их слияния и пролить свет на многие другие процессы.

Темная материя

Ученых также интересует роль, которую темная материя играет в зарождении галактик. Это весьма любопытный вопрос. В то время как часть Вселенной видна в таких объектах, как галактики или звезды, темная материя — то, что составляет большую часть космоса — невидима вовсе. Сколько галактик во Вселенной? Число этих объектов досконально не известно, но оно точно больше сотни миллиардов.

Заключение

Когда вы смотрите на ночное небо сквозь завесу звезд и плоскость Млечного Пути, вы не можете не чувствовать себя маленьким перед великой пропастью Вселенной, которая находится за пределами небосвода. Хотя почти все они невидимы для наших глаз, наблюдаемая Вселенная, простирающаяся на десятки миллиардов световых лет во всех направлениях, содержит в себе фантастически большое количество галактик.

Количество известных звездных скоплений возрастало по мере развития телескопических технологий — от тысяч до миллионов, от миллиардов до триллионов. Если бы мы провели самый простой анализ, используя лучшие на сегодняшний день технологии, мы бы заявили, что в нашей Вселенной 170 миллиардов галактик. Но мы откроем еще больше этих объектов, ведь уже сейчас считается, что их на самом деле не меньше, чем два триллиона.

Когда-нибудь мы просчитаем их всех. Мы направим наши телескопы на небо, соберем каждый испущенный звездами фотон и обнаружим каждый космический объект, независимо от того, насколько слабым является его свечение.

Но на практике это не сработает. Наши телескопы ограничены в размерах, что, в свою очередь, ограничивает количество фотонов, которые они могут собрать. Существует взаимосвязь между тем, насколько слабый объект вы можете увидеть, и тем, сколько неба вы можете «покрыть» с помощью оптического прибора. Некоторая часть Вселенной затемнена из-за находящейся в ее пределах темной материи. Чем отдаленнее объект, тем слабее он кажется.

Так что мы можем смотреть лишь на освещенную часть Вселенной, не вглядываясь в темную материю, звезды или галактики. Ученые собрали данные о сотнях тусклых, отдаленных космических объектах. Они все еще надеются узнать, как на самом деле выглядят далекие миры. И мы, простые наблюдатели, надеемся на это так же, как и они.

Источник

Сколько галактик во Вселенной?

Часть глубокого снимка космоса «Hubble Ultra Deep Field». Все, что вы видите — это галактики.

Совсем недавно, в 1920 годах, знаменитый астроном Эдвин Хаббл сумел доказать, что наш Млечный путь — это не единственная существующая галактика. Сегодня нам уже привычно, что космос заполнен тысячами и миллионами других галактик, на фоне которых наша выглядит совсем крохотной. Но сколько именно галактик во Вселенной находится рядом с нами? Сегодня мы найдем ответ на этот вопрос.

От одной до бесконечности

Звучит невероятно, но еще наши прадеды, даже самые ученые, считали наш Млечный Путь метагалактикой — объектом, покрывающим собой всю обозримую Вселенную. Их заблуждение вполне логично объяснялось несовершенством телескопов того времени — даже лучшие из них видели галактики как расплывчатые пятна, из-за чего они поголовно именовались туманностями. Считалось, что из них со временем формируются звезды и планеты, как сформировалась когда-то наша Солнечная система. Эту догадку подтвердило обнаружение первой планетарной туманности в 1796 году, в центре которой находилась звезда. Поэтому ученые считали, что все остальные туманные объекты на небе являются такими же облаками пыли и газа, звезды в которых еще не успели образоваться.

Первые шаги

Естественно, прогресс не стоял на месте. Уже в 1845 году Уильям Парсонс построил исполинский для тех времен телескоп «Левиафан», размер которого приближался к двум метрам. Желая доказать, что «туманности» на самом деле состоят из звезд, он серьезно приблизил астрономию к современному понятию галактики. Ему удалось впервые заметить спиралевидную форму отдельных галактик, а также обнаружить в них перепады светимости, соответствующие особенно крупным и ярким звездным скоплениям.

Даже на снимках мощных космических телескопов галактики часто расплывчаты

Однако споры продлились аж до XX века. Хотя в прогрессивном ученом обществе уже было принято считать, что существует множество других галактик кроме Млечного Пути, официальной академической астрономии нужны были неопровержимые доказательства этого. Поэтому взоры телескопов со всего мира на ближайшую к нам большую галактику, раньше тоже принятой за туманность — галактику Андромеды.

В 1888 году Исааком Робертсом была сделана первая фотография Андромеды, а на протяжении 1900–1910 годов были получены дополнительные снимки. На них видны и яркое галактическое ядро, и даже отдельные скопления звезд. Но низкое разрешение снимков допускало погрешности. То, что было принято за звездные кластеры, могло быть и туманностями, и попросту несколькими звездами, «слипшимися» в одну во время выдержки снимка. Но окончательно решения вопроса было не за горами.

Первая фотография галактики Андромеды, 1888 год

Современная картина

В 1924 году, пользуясь телескопом-рекордсменом начала столетия, Эдвину Хабблу удалось более-менее точно оценить расстояние к галактике Андромеды. Оно оказалось настолько огромным, что полностью исключало принадлежность объекта к Млечному Пути (притом, что оценка Хаббла была в три раза меньше современной). Еще астроном обнаружил в «туманности» множество звезд, что явно подтверждало галактическую природу Андромеды. В 1925 году, вопреки критике коллег, Хаббл представил результаты своей работы на конференции Американского астрономического сообщества.

Это выступление дало начало новому периоду в истории астрономии — ученые «переоткрывали» туманности, присваивая им звания галактик, и открывали новые. В этом им помогли наработки самого Хаббла — например, открытие красного смещения. Число известных галактик росло с постройкой новых телескопов и запуском новых — например, начала широкого применения радиотелескопов после Второй Мировой.

Однако вплоть до 90-х годов XX века человечество оставалось в неведении о настоящем количестве окружающих нас галактик. Атмосфера Земли препятствует даже самым большим телескопам получить точную картину — газовые оболочки искажают изображение и поглощают свет звезд, закрывая от нас горизонты Вселенной. Но ученые сумели обойти эти ограничения, запустив космический телескоп «Хаббл», названный в честь уже знакомого вам астронома.

Телескоп Хаббл на околоземной орбите

Благодаря этому телескопу люди впервые увидели яркие диски тех галактик, которые раньше казались мелкими туманностями. А там, где небо раньше казалось пустым, обнаружились миллиарды новых — и это не преувеличение. Однако дальнейшие исследования показали: даже тысячи миллиардов звезд, видимых «Хабблу» — это минимум десятая часть от их настоящего количества.

Финальный подсчет

И все же, сколько именно галактик существует во Вселенной? Сразу предупрежу, что считать придется нам вместе — такие вопросы обычно мало интересуют астрономов, так как лишены научной ценности. Да, они каталогизируют и отслеживают галактики — но лишь для более глобальных целей вроде изучения крупномасштабной структуры Вселенной.

Однако найти точное число никто не берется. Во-первых, наш мир бесконечен, из-за чего ведение полного списка галактик проблематично и лишено практического смысла. Во-вторых, чтобы сосчитать даже те галактики, что находятся в пределах видимой Вселенной, астроному не хватит всей жизни. Даже если он проживет 80 лет, считать галактики начнет с рождения, а на обнаружение и регистрацию каждой галактики будет тратить не больше секунды, астроном найдет лишь более 2 миллиардов объектов — куда меньше, чем существует галактик на самом деле.

Сравнительные масштабы снимка Ultra Deep Field

Для определения примерного числа возьмем какое-то из высокоточных изучений космоса — например, «Ultra Deep Field» телескопа «Хаббл» от 2004 года. На участке, равному 1/13000000 всей площади неба, телескоп сумел обнаружить 10 тысяч галактик. Учитывая то, что другие глубокие исследования того времени показывали схожую картину, мы можем усреднить результат. Следовательно, в пределах чувствительности «Хаббла» мы видим 130 миллиардов галактик со всей Вселенной.

Однако это еще не все. После «Ultra Deep Field» было сделано множество других снимков, которые добавляли новые детали. Причем не только в видимом спектре света, которым оперирует «Хаббл», но и в инфракрасном и рентгеновском. Состоянием на 2014 год, в радиусе 14 миллиардов световых лет нам доступно 7 триллионов 375 миллиардов галактик.

Но это, опять-таки, минимальная оценка. Астрономы считают, что скопления пыли в межгалактическом пространстве отбирают у нас 90% наблюдаемых объектов — 7 триллионов легко превращается в 73 триллиона. Но и эта цифра устремится еще дальше к бесконечности, когда на орбиту Солнца выйдет телескоп «Джеймс Уэбб». Этот аппарат за минуты достигнет туда, куда «Хаббл» пробирался днями, и проникнет еще дальше в глубины Вселенной.
‘ alt=»yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7 — Сколько галактик во Вселенной?» title=»Сколько галактик во Вселенной?»>