Taiteilija on logaritminen asteikko käsitys maailmankaikkeudessamme. Galaksit väistyvät suuren mittakaavan tieltä… rakenne ja alkuräjähdyksen kuuma, tiheä plasma laitamilla. Yritämme selvittää, kuinka monta galaksia universumissa on, on yksi aikamme suurista kosmisista tehtävistä.,

Wikipedian käyttäjä Pablo Carlos Budassi

Kun katse ylös night sky, läpi verhon tähteä ja tasossa Linnunradan lähellä, et voi auttaa, mutta tuntuu pieni ennen grand kuiluun Maailmankaikkeuden tuolla puolen. Vaikka lähes kaikki niistä ovat näkymättömiä silmämme, meidän havaittavissa Maailmankaikkeus, joka ulottuu kymmeniä miljardeja valovuosia kaikkiin suuntiin, sisältää uskomattoman suuri määrä galakseja sisällä.,

kuinka monta galaksit ovat siellä käytetään olla mysteeri, arviot nousee tuhansia, miljoonia, miljardeja, kaikki kuten kaukoputki tekniikka parantunut. Jos arvioisimme tämän päivän parasta teknologiaa-toteaisimme, että universumissamme on 170 miljardia galaksia. Mutta tiedämme enemmän, ja nykyinen arviomme on vielä suurempi: kaksi biljoonaa galaksia. Näin pääsimme sinne.

syvimmät galaxy tutkimuksia voi paljastaa esineitä kymmenien miljardien valovuosien päässä, mutta jopa…, ideaaliteknologia, kaukaisimman galaksin ja alkuräjähdyksen välillä on suuri välimatka. Jossain vaiheessa instrumentointimme ei yksinkertaisesti voi paljastaa niitä kaikkia.

Sloan Digital Sky Survey (SDSS)

ihanteellisessa maailmassa, haluamme vain laskea ne kaikki. Meillä olisi kohta meidän teleskooppeja taivaalle, kattaa koko asia, kerätä jokainen fotoni emittoituu meidän tapa, ja tunnistaa jokainen esine, joka oli siellä, ei väliä kuinka heikko., Mielivaltaisesti hyvällä teknologialla ja rajattomalla määrällä resursseja mittaisimme kaiken maailmankaikkeudessa, ja se opettaisi meille, kuinka monta galaksia tuolla on.

Mutta käytännössä se ei toimi. Kaukoputkemme ovat kooltaan rajoitettuja, mikä puolestaan rajoittaa sitä, kuinka monta fotonia ne voivat kerätä ja mitä resoluutioita ne voivat saavuttaa. On vaihtokauppa sen välillä, kuinka pyörryttävän esineen näkee ja kuinka suuren osan taivaasta voi ottaa kerralla sisään. Osa maailmankaikkeudesta on hämärän peitossa asioihin puuttumalla., Ja kauempana esine on, sitä heikompi se tulee näkyviin; jossain vaiheessa, lähde on riittävän kaukana, että jopa tarkkailemalla luvulla ei paljasta tällaista galaxy.

tähdet ja galaksit näemme tänään ei ollut aina olemassa, ja sitä kauemmaksi mennään, sitä lähempänä… täysin sileä Maailmankaikkeuden saa, mutta on olemassa raja sille, tasaisuus se olisi voinut saavuttaa, muuten meillä ei olisi mitään rakennetta ollenkaan tänään. Kaiken selittämiseksi tarvitsemme muutoksen Alkuräjähdykseen: kosmologiseen inflaatioon.

NASA, ESA ja A., Feild (STScI)

Joten mitä voimme tehdä, sen sijaan, on selkeä osa Maailmankaikkeuden puuttumatta asiaan, tähtiä tai galakseja niin syvälle kuin mahdollista. Mitä kauemmin tuijotat yhtä taivaanpalikkaa, sitä enemmän valoa keräät ja sitä enemmän paljastat siitä. Ensin teki tämän 1990-luvun puolivälissä kanssa Hubble Space Telescope, joka on suunnattu laastari taivas, joka oli tiedossa on lähes mitään, ja vain istua sen päällä ja anna Maailmankaikkeuden paljastaa, mitä oli läsnä.,

tyhjä alue taivaalla, näkyy keltainen L-muotoinen laatikko, oli alueen päättänyt olla tarkkailemalla… alkuperäisen Hubble Deep Field-kuvan sijainti. Jolla ei ole tunnettuja tähtiä tai galakseja sisällä, alueella vailla kaasua, pölyä tai tunnettu asia tahansa, tämä oli ihanteellinen sijainti tuijottaa kuiluun tyhjä Maailmankaikkeus.

NASA / Digital Sky Survey, STScI

– Se oli yksi vaarallisinta strategiat all-aikaa., Jos se ei, se olisi ollut tuhlausta yli viikon tarkkailemalla aika hiljattain korjattu Hubble Space Telescope, halutuimmista observatorio ottaa tietojen kanssa. Mutta jos se onnistui, se lupasi paljastaa vilauksen maailmankaikkeudesta tavalla, jota emme olleet ennen nähneet.

– Olemme keränneet tiedot satoja kiertoradat, koko lukuisia eri aallonpituuksilla, toivoen paljastaa galakseja, jotka olivat himmeämpiä, kauempana, ja vaikeampi nähdä kuin mitään meillä oli havaittu ennen. Toivoimme oppivamme, miltä ääri-kaukainen maailmankaikkeus todella näytti., Ja kun se ensimmäinen kuva lopulta käsiteltiin ja julkaistiin, saimme näkymän toisin kuin muut.

alkuperäinen Hubble Deep Field kuva, ensimmäistä kertaa paljasti joitakin harmainta, eniten… kaukaisia galakseja. Vain monisäikeisen, pitkän valotusajan näkymän ääri-kaukaisesta universumista avulla voimme toivoa paljastavamme nämä ennennäkemättömät esineet.

R. Williams (STScI), Hubble Deep Field Joukkue ja NASA

Kaikkialla me katsoimme, kaikkiin suuntiin, oli galakseja. Ei vain muutamia, vaan tuhansia ja taas tuhansia., Maailmankaikkeus ei ollut tyhjä eikä pimeä; se oli täynnä valoa säteileviä lähteitä. Sikäli kuin pystyimme näkemään, tähdet ja galaksit olivat kasaantuneet ja kasaantuneet kaikkialle.

mutta muitakin rajoja oli. Kaukaisimmat galaksit ovat kiinni Maailmankaikkeuden laajeneminen, mikä aiheuttaa kaukaisia galakseja punasiirtymä ohi pisteeseen, jossa meidän optinen ja lähi-infrapuna-kaukoputket (kuten Hubble) voisi havaita niitä. Äärelliset koot ja tarkkailuajat merkitsivät sitä, että vain tietyn kirkkauskynnyksen ylittäviä galakseja voitiin nähdä., Ja hyvin pienet, massaltaan pienet galaksit, kuten segue 3 omalla takapihallamme, olisivat aivan liian heikkoja ja pieniä ratkaistavaksi.

Vain noin 1000 tähdet ovat läsnä kokonaisuudessaan kääpiögalaksista Segue 1 ja Segue 3,… jonka gravitaatiomassa on 600 000 Aurinkoa. Kääpiösatelliitti Segue 1: n muodostavat tähdet kiertävät täällä. Jos uutta tutkimusta on oikea, niin pimeää ainetta kuuliaisia erilainen jakauma riippuen siitä, kuinka star muodostumista, yli galaksin historia, on lämmitetty sitä.,

Marla ennakkoratkaisu liikenne-meriliikenne-ja Keck Observatoriot

Jotta voisimme työntää ohi meidän tekninen rajoissa, että 1990-luvun puolivälissä kuva, mutta jopa niin, emme voi koskaan saada kaikkia galakseja. Paras yritys me koskaan teki, oli Hubble eXtreme Deep Field (XDF), joka edusti komposiitti kuva ultravioletti -, optinen ja infrapuna tiedot. Tarkkailemalla vain pientä taivaankappaletta, joka olisi niin pieni, tarvittaisiin 32 miljoonaa niistä kattamaan kaikki mahdolliset suunnat, joita voisimme etsiä, keräsimme yhteensä 23 päivän edestä tietoja.,

Pinoaminen kaikki yhteen yhdeksi kuvaksi paljasti jotain, mitä ei ole ennen nähnyt: yhteensä noin 5 500 galaksia. Tämä edusti suurinta galaksien tiheyttä, mitä avaruudessa on koskaan havaittu kapealla, kynämäisellä säteellä.

Erilaisia pitkän altistuksen kampanjoita, kuten Hubble eXtreme Deep Field (XDF) näkyy täällä, on paljasti… tuhansia galakseja maailmankaikkeuden tilavuudessa, joka edustaa murto-osaa miljoonasosasta taivaasta., Mutta vaikka Hubblen voima ja painovoiman suureneminen-galakseja on yhä enemmän kuin mitä voimme nähdä.

NASA, ESA, H. Teplitz ja M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University), ja Z. Levay (STScI)

saatat ajatella, siksi, että voisimme arvioida määrä galakseja Maailmankaikkeudessa ottamalla useita havaitsimme tämän kuvan ja kertomalla sen määrä tällaisia kuvia kestäisi kattaa koko taivaan.,

Itse asiassa, voit saada mahtava määrä tekemällä näin: 5500 kerrottuna 32 miljoonaa tulee ulos uskomaton 176 miljardia galaksia.

mutta se ei ole arvio; se on alaraja. Missään siinä arviossa liian heikot, liian pienet tai liian lähellä toisiaan olevat galaksit eivät näy. Missään galaksit hämärtävät neutraali kaasu ja pöly näkyvät, eikä galaksit sijaitsevat yli redshift valmiuksia Hubble. Mutta aivan kuten nuo galaksit ovat lähellä, niiden pitäisi olla olemassa myös nuoressa, kaukaisessa maailmankaikkeudessa.,

Galaksit verrattavissa tämän päivän linnunrata on lukuisia, mutta nuorempi galaksit, jotka ovat Linnunradan… Way-like ovat luonnostaan pienempiä, sinisempiä, kaoottisempia ja yleensä rikkaampia kaasussa kuin galaksit, joita näemme nykyään. Ensimmäisten galaksien kohdalla tämä pitäisi viedä äärimmilleen, ja se on voimassa niin kauan kuin olemme nähneet.

NASA: n ja ESA: n

iso ainesosa, joka meidän täytyy keksiä oikea arvio, niin, on, miten rakenne tarkasti lomakkeet Maailmankaikkeudessa., Jos voimme ajaa simulointi, joka alkaa näin:

  • ainekset, jotka muodostavat Universumin,
  • oikea alkuehdot, jotka kuvastavat todellisuutta,
  • ja oikea fysiikan lakeja, jotka kuvaavat luontoa,

– voimme simuloida, miten tällainen Universumi kehittyy. Voimme simuloida, kun tähdet muodossa, kun painovoima vetää asian riittävän suuri kokoelmat luoda galakseja, ja vertailla, mitä simulaatiot ennustavat Maailmankaikkeuden kanssa, sekä lähellä ja kaukana, että me itse tarkkailla.,

Ehkä yllättävää, on enemmän galakseja varhaisesta Universumista kuin tänään. Mutta ei ole yllättävää, ne ovat pienempiä, vähemmän massiivinen, ja on tarkoitus yhdistää yhteen vanhan kierteelle ja ellipticals, jotka hallitsevat Maailmankaikkeuden elämme tällä hetkellä. Parhaiten todellisuuteen sopivat simulaatiot sisältävät pimeää ainetta, pimeää energiaa ja pieniä siemenvaihteluita, jotka kasvavat ajan myötä tähdiksi, galakseiksi ja galaksijoukoiksi.,

Useimmat huomattavasti, kun tarkastelemme simulaatioita, jotka vastaavat havaittuja tietoja paras, emme voi poimia, perustuu meidän pisimmällä ymmärrystä, joka möhkäleitä rakenne pitäisi rinnastaa galaxy sisällä meidän Maailmankaikkeus.

simulointi suuren mittakaavan rakenne Maailmankaikkeuden. Tunnistaa, mitkä alueet ovat tiheitä ja… tarpeeksi massiivinen vastaamaan galakseja, mukaan lukien olemassa olevien galaksien määrä, on haaste, johon kosmologit ovat vasta nyt nousemassa.

Tri., Zarija Lukic

Kun teemme juuri sitä, saamme numero, joka ei ole ala-rajaa, vaan arvio, todellinen määrä galakseja sisällä meidän maailmankaikkeudessamme. Merkittävä vastaus?

tästä päivästä lähtien havaittavan universumimme sisällä pitäisi olla kaksi biljoonaa galaksia.

Vielä, että määrä on niin uskomattoman erilainen kuin alemman raja-arvio keksimme Hubble eXtreme Deep Field kuva., Kaksi miljardia vs. 176 miljardia tarkoittaa, että yli 90% galaksien sisällä Maailmankaikkeus ovat yli havaitsemiseksi jopa ihmiskunnan suurin observatorio, vaikka katsomme lähes kuukauden kerrallaan.

Kaksi lähistöllä galakseja, kuten nähdään uv-näkymä TAVARAT-Etelä-kenttään, joista yksi on… aktiivisesti muodostaa uusia tähtiä (sininen) ja toinen, joka on vain normaali galaksi. Taustalla näkyy kaukaisia galakseja myös tähtipopulaatioineen., Vaikka ne ovat harvinaisempia, on silti myöhäisgalakseja, jotka muodostavat aktiivisesti valtavia määriä uusia tähtiä.

NASA, ESA, P. oeschin elämänkerran kirjoittamista varten (Geneven Yliopisto) ja M. Montes (University of New South Wales)

ajan, galaksit yhdistyivät ja kasvoi, mutta pieni, heikko galaksit ovat edelleen tänään. Jopa meidän oma Paikallinen Ryhmä, olemme yhä löytämässä galakseja, jotka sisältävät vain tuhansia tähtiä, ja määrä galakseja tiedämme, on kasvanut yli 70., Himmeimmät, pienimmät ja kaukaisimmat galaksit jatkavat löytämistään, mutta tiedämme niiden olevan siellä. Ensimmäistä kertaa voimme tieteellisesti arvioida, kuinka monta galaksia maailmankaikkeudessa on.

seuraava askel suuressa kosmisessa palapelissä on löytää ja luonnehtia mahdollisimman monia niistä ja ymmärtää, miten maailmankaikkeus kasvoi. Johti James Webb Space Telescope, ja seuraavan sukupolven maanpäälliset observatoriot, mukaan lukien LSST, GMT, ja ELT, olemme valmiita paljastaa näkemättömiä Maailmankaikkeuden kuin koskaan ennen.