Cik galaktiku ir Visumā? Atbilde uz šo jautājumu ir ļoti grūta. Daudzi pagātnes astronomi mēģināja noskaidrot, cik galaktiku ir Visumā. To skaitīšana šķiet neiespējams uzdevums. Kad rēķins sasniedz miljardus, ir nepieciešams zināms laiks, lai to saskaitītu. Vēl viena problēma ir ierobežotais mūsu rīku skaits. Lai iegūtu vislabāko attēlu, teleskopam jābūt ar lielu diafragmas atvērumu (primārā spoguļa vai lēcas diametram) un jānovieto virs atmosfēras, lai izvairītos no Zemes gaisa radītiem traucējumiem.
Habla lauks
Iespējams, visskaļākais iepriekšminētā fakta piemērs ir Habla ekstrēmais dziļais lauks - attēls, kas iegūts, apvienojot fotogrāfijas, kas uzņemtas desmit gadu laikā no tāda paša nosaukuma teleskopa. Saskaņā ar NASA datiem, teleskops novēroja nelielu debess apgabalu 50 dienas. Ja turat īkšķi rokas stiepiena attālumā, lai nosegtu Mēnesi, apgabals ir dziļšpiemales būs tapas galvas izmēra.
Vācot vāju gaismu daudzu stundu novērošanas laikā, Habla teleskops ir atklājis tūkstošiem galaktiku gan tuvu, gan ļoti tālu, padarot no tā uzņemtos attēlus par vispilnīgāko Visuma attēlu. Tātad, pat ja šajā mazajā debesu plankumā ir tūkstošiem galaktiku, iedomājieties, cik daudz vēl var atrast citur Visumā.
Ekspertu vērtējumi
Lai gan ekspertu vērtējumi atšķiras, atbildes uz tādiem jautājumiem kā "Cik galaktiku ir Visumā?" var izteikt astronomiskos skaitļos: no 100 līdz 200 miljardiem. Kad 2020. gadā tiks palaists Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, NASA atklās vēl vairāk informācijas par Visuma agrīnajām galaktikām.
Tehnoloģijas patiešām dara brīnumus. Cik mūsdienu astronomi zina, Habla teleskops ir labākais rīks, lai skaitītu un novērtētu, cik galaktiku ir zināmas Visumā. Teleskopam, kas tika palaists 1990. gadā, sākotnēji bija izkropļojumi uz tā primārā spoguļa, kas tika izlabots 1993. gadā notikušā atspoles apmeklējuma laikā. Habla arī tika veikti vairāki jauninājumi un misijas līdz pēdējai misijai 2009. gada maijā. Vai Visums ir bezgalīgs, cik daudz galaktiku, cik planētu tajā ir? Acīmredzot mums tas vēl ir jānoskaidro nākotnē.
Ursa Major
1995. gadā astronomi norādīja ar teleskopu uz Ursa Major tukšu apgabalu un apkopoja desmit dienu novērojumus. ATRezultātā vienā kadrā tika atrastas aptuveni 3000 vājas galaktikas, kuras kļuva blāvas, piemēram, 30. lielumā. Salīdzinājumam: Ziemeļzvaigznei ir aptuveni otrā magnitūda. Šo attēla komponentu sauca par Habla dziļo lauku, un tā bija visattālākā daļa, kas jebkad redzēta Visumā.
Kad iepriekš minētais amerikāņu teleskops tika rūpīgi modernizēts, astronomi eksperimentu atkārtoja divas reizes. 2003. un 2004. gadā zinātnieki atklāja apmēram 10 000 galaktiku nelielā Fornaksas zvaigznājā.
2012. gadā atkal ar modernizētiem instrumentiem zinātnieki izmantoja teleskopu, lai aplūkotu daļu no īpaši dziļā lauka. Pat šajā šaurākajā redzes laukā astronomi spēja atklāt aptuveni 5500 galaktikas. Pētnieki to nodēvēja par "ārkārtīgi dziļo lauku".
Neredzamie miljardi
Neatkarīgi no izmantotā instrumenta metode, lai novērtētu, cik galaktiku ir Visumā, ir vairāk vai mazāk vienāda. Jūs uzņemat daļu no debesīm, kas uzņemtas ar teleskopu (šajā gadījumā Habla). Pēc tam, izmantojot debess gabala attiecību pret visu Visumu, varat noteikt, cik galaktiku ir Visumā.
Kosmoloģiskais princips un Visuma vecums
Viens kosmoloģiskā principa piemērs Visuma izpētē ir kosmiskais mikroviļņu fons, starojums, kas ir pāri no Visuma agrīnajiem posmiem pēc Lielā sprādziena.
Visuma izplešanās mērīšana, novērojot galaktiku attālināšanosno mums, parādiet, ka tas ir aptuveni 13,82 miljardus gadu vecs. Tomēr, Visumam kļūstot vecākam un lielākam, galaktikas virzīsies arvien tālāk no Zemes. Tas padarīs tos grūtāk pamanāmus.
Visums izplešas ātrāk par gaismas ātrumu (kas nepārkāpj Einšteina ātruma ierobežojumu, jo izplešanos izraisa pats Visums, nevis objekti, kas tam pārvietojas). Turklāt Visums paātrinās tā izplešanās procesā.
Šajā vietā tiek izmantots "novērojamais Visums" - tas, ko mēs varam redzēt. Pēc daudzu ekspertu domām, pēc 1–2 triljoniem gadu tas nozīmēs, ka galaktikas atradīsies ārpus telpām, kuras mēs varam redzēt no Zemes.
Gaismas maiņa
Mēs varam redzēt gaismu tikai no galaktikām, kurām ir bijis pietiekami daudz laika, lai nokļūtu pie mums, tas ir, pietuvotos pietiekami tuvu Piena ceļam. Tas nenozīmē, ka šie objekti ir viss, kas ir kosmosā. No tā izriet "novērojamā Visuma" definīcija.
Piena Ceļa nākotne
Galaktikas arī laika gaitā mainās. Piena ceļš atrodas sadursmes kursā ar tuvējo Andromedas galaktiku, un abi apvienosies aptuveni četru miljardu gadu laikā. Vēlāk citas galaktikas mūsu vietējā grupā galu galā apvienosies. Astronomi uzskata, ka šo nākotnes galaktiku iedzīvotāji novēros tumšāku Visumu.
Kad pirmaiscivilizācijai, viņiem nebija pierādījumu par Visumu ar simts miljardiem galaktiku. Tāpēc mūsu pēcnācēji neredzēs Visuma paplašināšanos. Viņi, iespējams, pat nesapratīs, ka notika Lielais sprādziens.
Ja mēs, parastie cilvēki, vēlamies zināt, cik galaktiku un planētu ir Visumā, tad astronomus vairāk interesē, kā radies pats kosmoss. Saskaņā ar NASA teikto, galaktikas sniedz ieskatu matērijas organizēšanā Visumā - vismaz plašā mērogā. Zinātniekus interesē arī daļiņu tipi un kvantu mehānika novēroto spektru mazajā pusē.
Agrīnās galaktikas
Pētot dažas no senākajām galaktikām un salīdzinot tās ar mūsdienu galaktikām, mēs varam saprast to izaugsmi un attīstību. Uzlabots teleskops ar nosaukumu Webb ļaus zinātniekiem savākt datus par zvaigžņu veidiem, kas pastāvēja pašās pirmajās galaktikās. Turpmākie novērojumi, izmantojot simtiem vai tūkstošiem galaktiku spektroskopiju, palīdzēs pētniekiem saprast, kā elementi, kas ir smagāki par ūdeņradi, veidojās un uzkrājās gadsimtu gaitā veidojoties zvaigžņu kopām. Šie pētījumi arī atklās sīkāku informāciju par to apvienošanu un izskaidros daudzus citus procesus.
Tumšā matērija
Zinātniekus interesē arī tumšās matērijas loma galaktiku rašanās procesā. Tas ir ļoti ziņkārīgs jautājums. Lai gan daļa no Visuma ir redzama tādos objektos kā galaktikas vai zvaigznes, tumšā viela ir redzamatas, kas veido lielāko daļu kosmosa, vispār ir neredzams. Cik galaktiku ir Visumā? Šo objektu skaits nav pilnībā zināms, taču tas noteikti ir vairāk nekā simts miljardu.
Secinājums
Kad skatāties uz naksnīgajām debesīm caur zvaigžņu plīvuru un Piena Ceļa plakni, jūs nevarat palīdzēt justies mazam visuma lielā bezdibeņa priekšā, kas atrodas aiz debess klājuma. Lai gan gandrīz visas no tām ir mūsu acīm neredzamas, novērojamajā Visumā, kas aptver desmitiem miljardu gaismas gadu visos virzienos, ir fantastiski daudz galaktiku.
Attīstoties teleskopiskajām tehnoloģijām, zināmo zvaigžņu kopu skaits ir palielinājies - no tūkstošiem līdz miljoniem, no miljardiem līdz triljoniem. Ja mēs veiktu visvienkāršāko analīzi, izmantojot mūsdienu labākās tehnoloģijas, mēs teiktu, ka mūsu Visumā ir 170 miljardi galaktiku. Bet mēs atklāsim vēl vairāk šo objektu, jo jau tagad tiek uzskatīts, ka patiesībā to ir ne mazāk kā divi triljoni.
Kādu dienu mēs tos visus saskaitīsim. Mēs pavērsīsim savus teleskopus pret debesīm, savāksim katru fotonu, ko izstaro zvaigznes, un noteiksim katru kosmisko objektu neatkarīgi no tā, cik vājš tā mirdzums.
Bet praksē tas nedarbosies. Mūsu teleskopu izmērs ir ierobežots, kas savukārt ierobežo to fotonu skaitu, ko tie var savākt. Pastāv saistība starp to, cik vāju objektu jūs varat redzēt, un to, cik lielu daļu debesu jūs varat "noklāt" ar optisko instrumentu. Kāda daļa no Visumaaptumšota tajā esošās tumšās vielas dēļ. Jo tālāk objekts atrodas, jo vājāks tas izskatās.
Tātad mēs varam skatīties tikai uz apgaismoto Visuma daļu, nevis ielūkoties tumšajā matērijā, zvaigznēs vai galaktikās. Zinātnieki ir savākuši datus par simtiem blāvu, tālu kosmosa objektu. Viņi joprojām cer uzzināt, kā patiesībā izskatās tālās pasaules. Un mēs, vienkāršie novērotāji, uz to ceram tikpat ļoti kā viņi.
