С тех пор, как люди узнали, что Млечный Путь не был уникальным или одиноким на ночном небе, астрономы и космологи стремились выяснить, сколько галактик во Вселенной. И до недавнего времени наши величайшие научные умы считали, что у них довольно хорошая идея - от 100 до 200 миллиардов.
Тем не менее, новое исследование, проведенное исследователями из Великобритании, выявило нечто поразительное во Вселенной. Используя глубоководные изображения Хаббла и данные с других телескопов, они пришли к выводу, что эти предыдущие оценки были отклонены примерно в 10 раз. Как выясняется, во Вселенной во время своего существования в ней могло быть до 2 триллионов галактик. история.
Во главе с профессором Кристофером Конселиче из Университета Ноттингема, Великобритания, команда объединила снимки, сделанные космическим телескопом Хаббла, с другими опубликованными данными, чтобы создать трехмерную карту Вселенной. Затем они включили ряд новых математических моделей, которые позволили им сделать вывод о существовании галактик, которые недостаточно ярки, чтобы их можно было наблюдать с помощью современных приборов.
Используя их, они начали анализировать эволюцию галактик за последние 13 миллиардов лет. То, что они узнали, было довольно увлекательно. С одной стороны, они наблюдали, что распределение галактик на протяжении всей истории Вселенной не было равномерным. Более того, они обнаружили, что для того, чтобы все в их вычислениях суммировалось, в ранней Вселенной должно было быть в 10 раз больше галактик, чем считалось ранее.
Большинство из этих галактик по массе были бы похожи на спутниковые галактики, которые наблюдались вокруг Млечного Пути, и были бы слишком слабыми, чтобы их можно было увидеть современными приборами. Другими словами, до сих пор астрономы могли видеть только около 10% ранней Вселенной, потому что большинство ее галактик были слишком маленькими и слабыми, чтобы их можно было увидеть.
Как объяснила профессор Конселис в «Выпуске науки Хаббла», она может помочь решить затянувшиеся споры о структуре Вселенной:
«Эти результаты являются убедительным доказательством того, что на протяжении всей истории Вселенной происходила значительная эволюция галактик, которая резко сократила число галактик за счет слияния между ними - таким образом, уменьшив их общее количество. Это дает нам подтверждение так называемого нисходящего формирования структуры во вселенной ».
Чтобы сломать это, «модель сверху вниз» формирования галактики утверждает, что галактики сформировались из огромных газовых облаков, больших, чем получающиеся галактики. Эти облака начали разрушаться, потому что их внутренняя гравитация была сильнее, чем давление в облаке. Исходя из скорости, с которой вращаются газовые облака, они будут образовывать спиральную или эллиптическую галактику.
Напротив, «восходящая модель» утверждает, что галактики образовались во время ранней Вселенной из-за слияния меньших скоплений, которые были размером с шаровые скопления размером. Эти галактики могли бы затем быть объединены в скопления и сверхскопления их взаимной гравитацией.
В дополнение к решению этой дискуссии, это исследование также предлагает возможное решение парадокса Олберса («парадокс темного ночного неба»). Названный в честь немецкого астронома XVIII / XIX веков Генриха Вильгельма Ольберса, этот парадокс затрагивает вопрос о том, почему - с учетом пространства Вселенной и всей светящейся в ней материи - небо темное ночью?
Основываясь на своих результатах, британская команда предположила, что хотя каждая точка на ночном небе содержит часть галактики, большинство из них невидимы для человеческого глаза и современных телескопов. Это связано с сочетанием факторов, которые включают в себя эффекты космического красного смещения, тот факт, что Вселенная является динамической (то есть постоянно расширяющейся) и поглощение света космической пылью и газом.
Излишне говорить, что будущие миссии понадобятся для подтверждения существования всех этих невидимых галактик. И в этом отношении Конселис и его коллеги рассчитывают на будущие миссии - те, которые способны наблюдать звезды и галактики в невидимом спектре - чтобы это произошло.
«Уму непостижимо, что более 90 процентов галактик во вселенной еще предстоит изучить», - добавил он. «Кто знает, какие интересные свойства мы обнаружим, когда откроем эти галактики с будущими поколениями телескопов? В ближайшем будущем космический телескоп Джеймса Вебба сможет изучать эти ультра-слабые галактики ».
Понимание того, сколько галактик существует с течением времени, является фундаментальным аспектом понимания Вселенной в целом. С каждым проходящим исследованием, которое пытается разрешить то, что мы можем видеть с помощью наших современных космологических моделей, мы становимся все ближе и ближе!
И обязательно посмотрите это видео о некоторых из самых потрясающих изображений Хаббла, любезно предоставленных HubbleESA:
