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 всего галактик во Вселенной?
Сколько галактик в космосе? Тысячи? Миллионы? Больше? Это вопросы, к которым астрономы возвращаются каждые несколько лет. Периодически они считают галактики, используя сложные телескопы и методы. Каждый раз, когда они проводят новую «галактическую перепись», всегда находятся новые звездные города, которых не было видно раньше.
Итак, сколько их? Оказывается, благодаря работе, выполненной с использованием космического телескопа Хаббла, их насчитывается миллиарды и миллиарды. Их может быть до двух триллионов. На самом деле, Вселенная более обширна, чем думали астрономы.
Идея о миллиардах и миллиардах галактик может заставить Вселенную звучать намного больше и более населенной, чем когда-либо. Но более интересная новость заключается в том, что сегодня галактик меньше, чем в ранней Вселенной. Что кажется довольно странным. Что случилось с остальными? Ответ заключается в термине «слияние». Со временем галактики образовались и слились друг с другом в более крупные. Итак, многие галактики, которые мы видим сегодня, — это то, что мы оставили после миллиардов лет эволюции.
История счета галактик
Еще на рубеже 19-го века и 20-го астрономы думали , что существует только одна галактика — наш Млечный путь — и что это была вся Вселенная. Они видели в небе другие странные, туманные объекты, которые они называли «спиральными туманностями», но им никогда не приходило в голову, что это могут быть очень далекие галактики.
Все изменилось в 1920-х годах, когда астроном Эдвин Хаббл, используя новый способ измерения расстояний совместно с астрономом Генриеттой Ливитт, обнаружил звезду, которая лежала в далекой «спиральной туманности». Она была дальше, чем любая звезда в нашей галактике. Это наблюдение сказало ему, что спиральная туманность, которую мы знаем сегодня как Галактика Андромеды, не была частью нашего Млечного Пути. Это была другая галактика. С этим важным наблюдением число известных галактик увеличилось до двух. С тех пор астрономы старались найти все больше и больше галактик.
Сегодня астрономы видят галактики настолько, насколько их телескопы могут «видеть». Кажется, что каждая часть далекой вселенной полна галактик. Они проявляются во всех формах, от неправильных световых шаров до спиралей и эллипсов. Изучая галактики, астрономы проследили пути их формирования и развития. Они видели, как сливаются галактики, и что с ними происходит в эти моменты. И они знают, что наш Млечный Путь и Андромеда сольются в далеком будущем. Каждый раз, когда они узнают что-то новое, будь то о нашей галактике или какой-то далекой, это добавляет им понимание того, как ведут себя эти «крупномасштабные структуры».
Галактическая перепись
Со времен Хаббла астрономы нашли много других галактик, поскольку их телескопы становились все лучше и лучше. Периодически они проводят перепись. Последняя перепись, проведенная космическим телескопом Хаббла и другими обсерваториями, продолжает выявлять больше галактик на больших расстояниях. Обнаружив больше этих звездных городов, астрономы лучше понимают, как они формируются, объединяются и развиваются. Однако, несмотря на то, что они находят доказательства наличия большего числа галактик, оказывается, что астрономы могут «видеть» только около 10 процентов галактик, которые, как они знают, находятся там. Почему так происходит?
Имеется огромное множество галактик, которые нельзя увидеть или обнаружить с помощью современных телескопов и техник. Целых 90% переписи галактик попадают в эту «невидимую» категорию. В конце концов, они будут «видны» с помощью телескопов, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба, которые смогут обнаруживать их свет (который оказывается ультра-слабым, и большая его часть находится в инфракрасной части спектра).
Меньше галактик значит меньше света, чтобы осветлить космос
Итак, хотя во Вселенной есть по крайней мере 2 триллиона галактик, тот факт, что в раньше их было больше, может также объяснить один из самых интригующих вопросов, задаваемых астрономами: если во Вселенной так много света, почему небо темное ночью? Этот вопрос известен как парадокс Ольберса. Ответ вполне может быть из-за этих «пропавших» галактик. Звездный свет из самых отдаленных и самых старых галактик может быть невидим для наших глаз по разным причинам, включая покраснение света из-за расширения пространства, динамическую природу Вселенной и поглощение света межгалактической пылью и газом. Если вы объедините эти факторы с другими процессами, которые снижают нашу способность наблюдать видимый, ультрафиолетовый и инфракрасный свет от самых отдаленных галактик, все они могут дать ответ на вопрос, почему мы видим темное небо ночью.
Изучение Вселенной продолжается, и в ближайшие несколько десятилетий, вероятно, астрономы в несколько раз увеличат каталог известных галактик.
Источник