Kiek galaktikų yra Visatoje? Atsakymas į šį klausimą yra labai sunkus. Daugelis praeities astronomų bandė išsiaiškinti, kiek galaktikų yra visatoje. Suskaičiuoti juos atrodo neįmanoma užduotis. Kai sąskaita pasiekia milijardus, prireikia šiek tiek laiko, kol ji bus susumuota. Kita problema – ribotas mūsų įrankių skaičius. Kad vaizdas būtų geriausias, teleskopas turi turėti didelę diafragmą (pirminio veidrodžio arba objektyvo skersmenį) ir būti virš atmosferos, kad būtų išvengta Žemės oro iškraipymų.
Hablo laukas
Turbūt labiausiai rezonansinis minėto fakto pavyzdys yra Hablo Extreme Deep Field – vaizdas, gautas sujungus nuotraukas, darytas per dešimt metų iš to paties pavadinimo teleskopo. NASA teigimu, teleskopas nedidelį dangaus plotą stebėjo 50 dienų. Jei laikote nykštį ištiestos rankos atstumu, kad padengtumėte mėnulį, plotas yra gilusparaštės bus smeigtuko galvutės dydžio.
Rinkdamas silpną šviesą per daugelį stebėjimo valandų, Hablo teleskopas atrado tūkstančius galaktikų, tiek artimų, tiek labai tolimų, todėl iš jo paimti vaizdai yra pats išsamiausias visatos vaizdas. Taigi net jei šioje mažoje dangaus vietoje yra tūkstančiai galaktikų, įsivaizduokite, kiek dar jų galima rasti kitur visatoje.
Ekspertų vertinimai
Nors ekspertų vertinimai skiriasi, atsakymai į tokius klausimus kaip „Kiek galaktikų yra visatoje?“galima išreikšti astronominiais skaičiais: nuo 100 iki 200 mlrd. 2020 m. paleidus Jameso Webbo kosminį teleskopą, NASA turėtų atskleisti dar daugiau informacijos apie ankstyvąsias galaktikas visatoje.
Technologijos tikrai daro stebuklus. Kiek žino šiuolaikiniai astronomai, Hablo teleskopas yra geriausias įrankis skaičiuoti ir įvertinti, kiek galaktikų yra žinoma visatoje. Teleskopas, paleistas 1990 m., iš pradžių turėjo iškraipymus savo pirminiame veidrodyje, kuris buvo ištaisytas per šaudyklą 1993 m. Iki paskutinės misijos 2009 m. gegužę Hablas taip pat patyrė keletą atnaujinimų ir misijų. Ar Visata begalinė, kiek galaktikų, kiek planetų joje yra? Matyt, mes dar turime išsiaiškinti ateityje.
Ursa Major
1995 m. astronomai nukreipė teleskopą į tuščią Ursa Major sritį ir surinko dešimties dienų stebėjimus. ATDėl to viename kadre buvo rasta apie 3000 silpnų galaktikų, kurios tapo blankios, kaip 30-asis dydis. Palyginimui: Šiaurės žvaigždė turi maždaug antrąjį dydį. Šis vaizdo komponentas buvo vadinamas Hablo giluminiu lauku ir buvo pats tolimiausias kada nors matytas visatoje.
Kai minėtasis Amerikos teleskopas buvo kruopščiai atnaujintas, astronomai eksperimentą pakartojo du kartus. 2003 ir 2004 m. mokslininkai atrado apie 10 000 galaktikų nedidelėje Fornakso žvaigždyno vietoje.
2012 m., vėl naudodami patobulintus instrumentus, mokslininkai teleskopu apžiūrėjo dalį itin gilaus lauko. Net ir šiame siauresniame matymo lauke astronomai sugebėjo aptikti apie 5500 galaktikų. Tyrėjai jį pavadino „Extreme Deep Field“.
Nematomi milijardai
Nepriklausomai nuo to, kuris įrankis naudojamas, metodas, leidžiantis įvertinti, kiek galaktikų yra visatoje, yra daugmaž vienodas. Jūs paimate dalį dangaus, nufotografuotą teleskopu (šiuo atveju Hablo). Tada, naudodami dangaus gabalo santykį su visa visata, galite nustatyti, kiek galaktikų yra visatoje.
Kosmologinis principas ir Visatos amžius
Vienas kosmologinio principo pavyzdys tiriant visatą yra kosminis mikrobangų fonas, spinduliuotė, likusi iš ankstyvųjų visatos stadijų po Didžiojo sprogimo.
Visatos plėtimosi matavimas stebint tolstančias galaktikasiš mūsų, parodykite, kad jam yra apie 13,82 mlrd. metų. Tačiau visatai senstant ir didėjant, galaktikos vis labiau tols nuo Žemės. Dėl to juos bus sunkiau pamatyti.
Visata plečiasi greičiau nei šviesos greitis (o tai nepažeidžia Einšteino greičio apribojimo, nes plėtimąsi lemia pati visata, o ne per ją keliaujantys objektai). Be to, visata vis sparčiau plečiasi.
Štai čia atsiranda „stebima visata“– visata, kurią galime pamatyti. Daugelio ekspertų teigimu, po 1–2 trilijonų metų tai reikš, kad galaktikų, esančių už erdvės, kurią galime matyti iš Žemės, ribų.
Šviesos keitimas
Šviesą galime matyti tik iš tų galaktikų, kurios turėjo pakankamai laiko patekti į mus, ty pakankamai arti Paukščių Tako. Tai nereiškia, kad visi šie objektai yra erdvėje. Taigi „stebimos visatos“apibrėžimas.
Paukščių Tako ateitis
Galaktikos taip pat keičiasi laikui bėgant. Paukščių Takas susidūrė su netoliese esančia Andromedos galaktika ir jie susilies maždaug po keturių milijardų metų. Vėliau kitos mūsų vietinės grupės galaktikos galiausiai susijungs. Astronomai mano, kad šių būsimų galaktikų gyventojai stebės tamsesnę visatą.
Kai pirmasiscivilizacija, jie neturėjo įrodymų apie visatą su šimtu milijardų galaktikų. Todėl mūsų palikuonys nepamatys visatos plėtimosi. Jie tikriausiai net nesupras, kad įvyko Didysis sprogimas.
Jei mes, paprasti žmonės, norime sužinoti, kiek galaktikų ir planetų yra Visatoje, tai astronomus labiau domina, kaip susiformavo pats kosmosas. NASA teigimu, galaktikos leidžia suprasti, kaip visatoje organizuojama materija – bent jau dideliu mastu. Mokslininkus taip pat domina dalelių tipai ir kvantinė mechanika mažoje stebimo spektro pusėje.
Ankstyvosios galaktikos
Ištyrę kai kurias seniausias galaktikas ir palyginę jas su šiandieninėmis, galime suprasti jų augimą ir vystymąsi. Pažangus teleskopas, vadinamas Webb, leis mokslininkams rinkti duomenis apie žvaigždžių tipus, egzistavusius pačiose pirmosiose galaktikose. Tolesni stebėjimai, naudojant šimtų ar tūkstančių galaktikų spektroskopiją, padės tyrėjams suprasti, kaip per šimtmečius susiformavo ir kaupėsi už vandenilį sunkesni elementai. Šie tyrimai taip pat atskleis jų susijungimo detales ir atskleis daugybę kitų procesų.
Tamsioji materija
Mokslininkus taip pat domina tamsiosios medžiagos vaidmuo galaktikų gimimo metu. Tai labai smalsus klausimas. Nors dalis visatos matoma tokiuose objektuose kaip galaktikos ar žvaigždės, tamsioji medžiaga yra matomakas sudaro didžiąją kosmoso dalį, išvis yra nematoma. Kiek galaktikų yra visatoje? Šių objektų skaičius nėra visiškai žinomas, bet tikrai daugiau nei šimtas milijardų.
Išvada
Kai žiūrite į naktinį dangų pro žvaigždžių šydą ir Paukščių Tako plokštumą, negalite nesijausti mažu priešais didžiulę visatos bedugnę, kuri slypi už dangaus skliauto. Nors beveik visos jos yra nematomos mūsų akims, stebimoje visatoje, kuri visomis kryptimis apima dešimtis milijardų šviesmečių, yra fantastiškai daug galaktikų.
Tobulėjant teleskopinėms technologijoms, žinomų žvaigždžių spiečių skaičius išaugo – nuo tūkstančių iki milijonų, nuo milijardų iki trilijonų. Jei atliktume paprasčiausią analizę naudodami geriausias šiandienos technologijas, sakytume, kad mūsų visatoje yra 170 milijardų galaktikų. Tačiau mes atrasime dar daugiau šių objektų, nes jau manoma, kad jų iš tikrųjų yra ne mažiau kaip du trilijonai.
Kada nors mes juos visus suskaičiuosime. Nukreipsime savo teleskopus į dangų, rinksime kiekvieną žvaigždžių skleidžiamą fotoną ir aptiksime kiekvieną kosminį objektą, kad ir koks silpnas jo švytėjimas.
Bet praktiškai tai neveiks. Mūsų teleskopai yra riboto dydžio, o tai savo ruožtu riboja fotonų, kuriuos jie gali surinkti, skaičių. Yra ryšys tarp to, kiek silpną objektą galite pamatyti ir kokią dangaus dalį galite „uždengti“optiniu instrumentu. Kažkokia visatos dalisužtemdytas dėl joje esančios tamsiosios medžiagos. Kuo toliau objektas, tuo blyškesnis jis atrodo.
Taigi galime žiūrėti tik į apšviestą visatos dalį, o ne į tamsiąją medžiagą, žvaigždes ar galaktikas. Mokslininkai surinko duomenų apie šimtus blankių, tolimų kosmoso objektų. Jie vis dar tikisi sužinoti, kaip iš tikrųjų atrodo tolimi pasauliai. Ir mes, paprasti stebėtojai, to tikimės taip pat, kaip ir jie.
