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?
Вселенная огромна, и по мере развития технологий появляются новые свидетельства, подтверждающие ее огромные размеры. Исследования ранней Вселенной начинаются с теории Большого взрыва и утверждают, что во время рекомбинации, образования водорода и гелия примерно через 300 000 лет после Большого взрыва, колебания плотности создали более крупные структуры, заставив барионную материю сконденсироваться в холодные ореолы темной материи, которые затем превратились в галактики.
Сегодня наблюдаемая Вселенная, по оценкам, содержит более двух триллионов галактик , что больше, чем 200 миллиардов , считавшихся ранее существующими на основе снимков середины 1990-х годов , полученных с помощью сверхглубокого поля Хаббла , которое выявило множество тусклых галактик. Изменение числа основано на данных, изученных группой специалистов из Ноттингемского университета (Великобритания), которые обнаружили, что в ранней Вселенной было в десять раз больше галактик, чем существует сейчас. Многие из них были маленькими и тусклыми и были поглощены более крупными близлежащими галактиками.
В основе новых данных лежат снимки Хаббла из глубокого космоса, которые были преобразованы в трехмерные изображения, что позволило провести точные измерения галактик в том виде, в котором они существовали на протяжении всей истории Вселенной. Часть наблюдений была сделана на основе математических моделей, которые позволили команде определить, где могут существовать галактики, которые невозможно увидеть с помощью современных технологий. Благодаря этим знаниям команда определила, что должно существовать еще до 90% галактик , которые могут быть слишком тусклыми или слишком далекими, чтобы их можно было увидеть с помощью имеющихся сегодня телескопов.
Какие есть разновидности галактик?
Выделяют четыре основные группы галактик, которые классифицируются по их визуальной морфологии: эллиптические, спиральные, cпиральные галактики с перемычкой или неправильные галактики. В некоторых случаях галактики дополнительно разделяются на подкатегории.
Наиболее распространенным типом является спиральная галактика, которых насчитывается до 77% , включая галактику Андромеды. Около двух третей из них также имеют решетчатую структуру и поэтому классифицируются как спиральные галактики с перемычкой, такие как Млечный Путь. Спиральные галактики состоят из плоского вращающегося диска и спиральных рукавов, которые могут двигаться со скоростью сотни километров в секунду. Их можно разделить на подкатегории в зависимости от плотности спиралей и размера выпуклости в центре, которая, как считается, часто содержит черную дыру.
LEDA 1000714 — кольцеобразная галактика — одна из очень редкой группы галактик, называемых галактиками типа Хога, лишь около 0,1% галактик имеют такую структуру. LEDA 1000714 похожа на эллиптическую галактику и почти идеально круглое, а не сплющенное в диск. Обычные эллиптические галактики встречаются чаще: около 10-15% галактик в суперкластере Девы, в котором существует Млечный Путь, являются эллиптическими, примечательными своим тусклым видом по сравнению со спиральными галактиками. Эллиптические галактики по своей природе более вытянуты и сферичны и не имеют такого центрального ядра, как спиральные. Однако они, как правило, ярче в центре и более тусклые к внешним краям. Самые крупные из всех галактик — гигантские эллиптические, которые могут достигать миллиона световых лет в поперечнике и содержать один триллион звезд и более.
В большинстве своем неправильные галактики довольно малы и в совокупности составляют около 25% галактик в известной Вселенной. Они считаются неправильными из-за отсутствия четкой формы: нет определенного центрального выпуклости, спиральных рукавов или дисков, но, как и другие типы галактик, они постоянно движутся. Они, как правило, были эллиптическими или спиральными, но были искажены гравитационным притяжением более крупных соседних галактик.
Невзирая на технологический прогресс последних 30 лет , нам еще так много неизвестно о Вселенной. Существует ли жизнь на одной из многих, многих галактик, с которыми мы делим это огромное, обширное пространство? Может быть, мы узнаем ответ на этот вопрос еще при нашей жизни.
Источник
Астрономы насчитали во Вселенной 2 триллиона галактик
Ученые провели перепись галактик во Вселенной. Оказалось, что их насчитывается в ней как минимум 2 триллиона — в 10 раз больше, чем считалось ранее.
К такому выводу пришли британские астрономы из Университета Ноттингема, чья статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal.
Вопрос о числе галактик в наблюдаемой Вселенной давно занимает специалистов. Чтобы ответить на него, в 1990-е годы ученые с помощью космического телескопа «Хаббл» реализовали проект Hubble Deep Field. Они сфотографировали крошечный участок звездного неба с большой глубиной резкости и пересчитали на нем все галактики, затем экстраполировав полученные данные на остальную Вселенную.
Эта методика позволила астрономам оценить общее число галактик в 100 миллиардов. Авторы статьи заново проанализировали снимки «Хаббла», на основе которых была получена данная оценка. Они приняли во внимание, как менялось число галактик во Вселенной на протяжении ее истории, а также учли возможности современной астрономической техники, которая всё еще далека от совершенства.
Выяснилось, что 90% галактик до сих пор остается за пределами досягаемости сегодняшних телескопов. В основном это маленькие и тусклые галактики, скрывающиеся в далеких областях Вселенной. По массе они не превосходят галактики-спутники Млечного пути. Причем на первых этапах своей эволюции Вселенная содержала в 10 раз больше галактик на единицу пространства, чем сейчас. С течением времени их плотность упала как за счет расширения Вселенной, так и за счет слияния карликовых галактик в более крупные.
В целом наблюдаемая Вселенная (вместе с теми ее областями, которые удалены от нас на миллиарды световых лет и потому давно уже не существуют в настоящем времени) содержит около 2 триллионов галактик. «Поражает, что большинство из них мы никогда не видели. Но в ближайшее время космический телескоп «Джеймс Уэбб» сможет изучить многие из сверхтусклых галактик», — пояснил Кристофер Конселайс, соавтор работы.
Как отмечают астрономы, новые данные позволяют также разрешить так называемый фотометрический парадокс. Он заключается в том, что, несмотря на бесчисленное количество звезд во Вселенной, небо кажется нам черным. Однако, если исходить из распределения галактик, то в этом нет ничего удивительного. Из-за красного смещения при расширении Вселенной и поглощения фотонов межгалактической пылью до нас доходит куда меньше света, чем можно было бы ожидать.
Источник