művész logaritmikus skála koncepciója a megfigyelhető univerzumról. A galaxisok nagy léptékűek… az Ősrobbanás forró, sűrű plazmája a külvárosban. A korunk egyik nagy kozmikus küldetése, hogy megpróbáljuk kitalálni, hány galaxis létezik az univerzumban.,
Wikipedia felhasználó Pablo Carlos Budassi
amikor az éjszakai égboltra néz, a csillagok fátyolán és a Tejút síkján keresztül, a közelben, nem tud segíteni, de kicsinek érzi magát az univerzum nagy mélysége előtt, amely túl fekszik. Annak ellenére, hogy szinte mindegyik láthatatlan a szemünk számára, megfigyelhető univerzumunk, amely több tízmilliárd fényévet terjed ki minden irányban, fantasztikusan nagy számú galaxist tartalmaz benne.,
hogy hány galaxis van odakint, rejtély volt, a becslések a több ezerről a milliókra emelkednek, mind a teleszkóp technológia javulásával. Ha a legegyszerűbb becslést a mai legjobb technológiával készítenénk, akkor azt mondanánk, hogy univerzumunkban 170 milliárd galaxis van. De ennél többet tudunk, és modern becslésünk még ennél is nagyobb: két billió galaxis. Itt van, hogyan jutottunk oda.
legmélyebb galaxis-felméréseink tízmilliárd fényévnyire lévő tárgyakat tárhatnak fel, de még akkor is…, ideális technológia, nagy távolságkülönbség lesz a legtávolabbi galaxis és az Ősrobbanás között. Egy bizonyos ponton a műszereink egyszerűen nem tudják felfedni őket.
Sloan Digital Sky Survey (SDSS)
egy ideális világban egyszerűen megszámoljuk őket. A teleszkópjainkat az égre irányítanánk, lefednénk az egészet, összegyűjtenénk az összes kibocsátott fotont, és észlelnénk minden tárgyat, ami odakint volt, nem számít, mennyire halvány., Az önkényesen jó technológiával és végtelen mennyiségű erőforrással egyszerűen mindent megmérnénk az univerzumban, és ez megtanítaná, hogy hány galaxis van odakint.
de a gyakorlatban ez nem fog működni. A teleszkópok mérete korlátozott, ami viszont korlátozza, hogy hány fotont tudnak gyűjteni és milyen felbontásokat tudnak elérni. Van egy kompromisszum, hogy milyen halvány egy tárgy látható, és hogy mennyi az ég lehet venni egyszerre. Az univerzum egy részét eltakarja az anyag beavatkozása., Minél távolabb van egy tárgy, annál halványabbnak tűnik; egy bizonyos ponton egy forrás elég messze van ahhoz, hogy még egy évszázad megfigyelése sem fedi fel egy ilyen galaxist.
a ma látott csillagok és galaxisok nem mindig léteztek, és minél távolabb megyünk, annál közelebb kerülünk… tökéletesen sima az univerzum, de van egy határ a simaság lehetett volna elérni, különben nem lenne semmilyen szerkezet egyáltalán ma. Mindent megmagyarázni, szükségünk van a Big Bang módosítására: kozmológiai infláció.
NASA, ESA és A., Feild (STScI)
tehát azt tehetjük, hogy az univerzum tiszta részét a lehető legmélyebben beavatkozó anyag, csillagok vagy galaxisok nélkül tekintjük meg. Minél hosszabb ideig bámulsz egyetlen égboltot, annál több fényt fogsz gyűjteni, és annál többet fogsz felfedni róla. Először az 1990-es évek közepén csináltuk ezt a Hubble űrteleszkóppal, egy olyan égboltra mutatva, amelyről ismert volt, hogy gyakorlatilag semmi sincs benne, és egyszerűen csak ülni azon a helyen, és hagyni, hogy az univerzum felfedje, mi volt jelen.,
a Sárga L-alakú mezőben látható égbolt üres területe volt a megfigyelőnek választott régió… az eredeti Hubble Mélymező kép helye. Mivel nincsenek benne ismert csillagok vagy galaxisok, egy olyan régióban, ahol nincs gáz, por vagy bármilyen ismert anyag, ez volt az ideális hely az üres univerzum mélységébe bámulni.
NASA / Digital Sky Survey, STScI
Ez volt minden idők egyik legkockázatosabb stratégiája., Ha nem sikerül, akkor több mint egy hét megfigyelési idő pazarlás lett volna az újonnan korrigált Hubble Űrteleszkópon, amely a legkeresettebb Obszervatórium, amellyel adatokat lehet venni. De ha sikerül, megígérte, hogy olyan módon tárja fel a világegyetem pillantását, amelyet még soha nem láttunk.
több száz pályára gyűjtöttünk adatokat, különböző hullámhosszon keresztül, remélve, hogy olyan galaxisokat tárunk fel, amelyek halványabbak, távolabbak és nehezebbek, mint amilyeneket korábban észleltünk. Reméltük, hogy megtudjuk,hogy néz ki az ultra-távoli univerzum., És amikor az első kép végül feldolgozásra és kiadásra került, olyan képet kaptunk, mint a többi.
az eredeti Hubble Deep Field kép először feltárta a leggyengébb, leginkább… távoli galaxisok valaha látott. Csak az ultra-távoli univerzum hosszú távú, hosszú expozíciós nézetével remélhetjük, hogy felfedjük ezeket a soha nem látott tárgyakat.
R. Williams( STScI), a Hubble Deep Field Team és a NASA
mindenhol kerestük, minden irányban voltak galaxisok. Nem csak néhány, hanem több ezer is., Az univerzum nem volt üres és nem volt sötét; tele volt fénykibocsátó forrásokkal. Amennyire képesek voltunk látni, a csillagok és a galaxisok mindenütt összetapadtak és összetapadtak.
de voltak más korlátok is. A legtávolabbi galaxisok felzárkóznak az univerzum tágulásához, így a távoli galaxisok vörösre váltanak azon a ponton, ahol optikai és közeli infravörös teleszkópjaink (mint a Hubble) észlelhetik őket. A véges méretek és a megfigyelési Idők azt jelentették, hogy csak a bizonyos fényességi küszöb feletti galaxisok láthatók., És a nagyon kicsi, kis tömegű galaxisok, mint például a saját kertünkben lévő Segue 3, Túl halványak és kicsiek lennének ahhoz, hogy megoldódjanak.
csak körülbelül 1000 csillag van jelen a törpegalaxisok egészében, a Segue 1-ben és a Segue 3-ban… amelynek gravitációs tömege 600 000 nap. A törpe műhold, a Segue 1 csillagait itt körözik. Ha az új kutatások helyesek, akkor a sötét anyag eltérő eloszlást fog követni attól függően,hogy a csillagképződés a galaxis története során hogyan melegítette fel.,
Marla Geha és Keck Observatories
így az 1990-es évek közepétől átléphettük a technológiai korlátainkat, de még így sem tudtuk elérni az összes galaxist. A legjobb kísérletünk a Hubble eXtreme Deep Field (XDF) volt, amely az ultraibolya, optikai és infravörös adatok kompozit képét ábrázolta. Azáltal, hogy csak egy kis darabka eget, olyan kicsi lenne, hogy 32 millió nekik, hogy fedezze az összes lehetséges irányból meg lehet nézni, mi felhalmozott összesen 23 napra elegendő adat.,
mindent egyetlen képbe rakva valami soha nem látott dolgot fedezett fel: összesen körülbelül 5500 galaxist. Ez jelentette a galaxisok legnagyobb sűrűségét, amelyet valaha megfigyeltek egy keskeny, ceruza-szerű gerendán az űrben.
különböző hosszú expozíciós kampányok, mint például az itt látható Hubble eXtreme Deep Field (XDF), kiderültek… galaxisok ezrei az univerzum térfogatában, ami az ég egy milliomod részét képviseli., De még a Hubble minden erejével, és a gravitációs lencsék nagyításával is, még mindig vannak olyan galaxisok, amelyek túlmutatnak azon, amit képesek vagyunk látni.
NASA, ESA, H. Teplitz és M. Rafelski (IPAC / Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University), és Z. Levay (STScI)
azt gondolhatnánk tehát, hogy az univerzumban lévő galaxisok számát úgy becsülhetjük meg, hogy figyelembe vesszük a képen megfigyelt számot, és megszorozzuk az egész égbolt lefedéséhez szükséges képek számával.,
valójában látványos számot kaphat ezzel: 5500 szorozva 32 millióval hihetetlen 176 milliárd galaxishoz jön ki.
de ez nem becslés; ez egy alsó határ. Ebben a becslésben sehol nem jelennek meg a túl halvány, túl kicsi vagy túl közeli galaxisok. A semleges gáz és por által elhomályosított galaxisok sehol nem jelennek meg, és a Hubble vöröseltolódásán túlmutató galaxisok sem. Mégis, ahogy ezek a galaxisok a közelben léteznek, léteznie kell a fiatal, távoli Univerzumban is.,
a mai Tejúthoz hasonló galaxisok számos, de fiatalabb galaxis, amelyek tejszerűek… Az útszerűek természetüknél fogva kisebbek, kékebbek, kaotikusabbak és általában gazdagabbak a gázban, mint a mai galaxisok. Az első galaxisok esetében ezt a legszélsőségesebbre kell vinni, és addig érvényes, amíg még nem láttuk.
NASA és ESA
a nagy összetevő, amelyet valódi becsléssel kell kidolgoznunk, az, hogy a szerkezet pontosan hogyan alakul ki az univerzumban., Ha futtathatunk egy szimulációt, amely a következőkkel kezdődik:
- az univerzumot alkotó összetevők,
- a valóságunkat tükröző megfelelő kezdeti feltételek,
- és a természetet leíró helyes fizikai törvények,
szimulálhatjuk, hogyan fejlődik egy ilyen univerzum. Szimulálhatjuk, amikor csillagok alakulnak ki, amikor a gravitáció elég nagy gyűjteményekbe húzza az anyagot, hogy galaxisokat hozzon létre, és összehasonlítsa azt, amit szimulációink megjósolnak az Univerzummal, mind a közeli, mind a távoli, amit valójában megfigyelünk.,
talán meglepő módon több galaxis van a korai univerzumban, mint ma. De nem meglepő, hogy kisebbek, kevésbé masszívak, és arra szánják őket, hogy egyesüljenek a régi spirálokba és elliptikálisokba, amelyek uralják az univerzumot, amelyben jelenleg élünk. A valósághoz legjobban illeszkedő szimulációk sötét anyagot, sötét energiát és apró magingadozásokat tartalmaznak, amelyek idővel csillagokká, galaxisokká és galaxiscsoportokká alakulnak.,
legfigyelemreméltóbb, ha megnézzük azokat a szimulációkat, amelyek a legjobban megfelelnek a megfigyelt adatoknak, a legfejlettebb megértésünk alapján kinyerhetjük, hogy a szerkezet csomóinak egyenlőnek kell lenniük a világegyetemünk galaxisával.
az univerzum nagyszabású szerkezetének szimulációja. Annak meghatározása, hogy mely régiók sűrűek… elég masszív ahhoz, hogy megfeleljen a galaxisoknak, beleértve a létező galaxisok számát is, olyan kihívás, amelyre a kozmológusok csak most emelkednek.
Dr., Zarija Lukic
amikor pontosan ezt tesszük, olyan számot kapunk, amely nem alsó határ, hanem becslés a megfigyelhető univerzumunkban található galaxisok valódi számáról. A figyelemre méltó válasz?
a mai naptól két billió galaxisnak kell léteznie a megfigyelhető univerzumunkban.
mégis, ez a szám annyira figyelemre méltóan különbözik a Hubble eXtreme Deep Field image-től kapott alsó határ becsléstől., Két billió versus 176 milliárd azt jelenti, hogy több mint 90% – a galaxisok belül a világegyetemben túl vannak a felismerési képességeit még az emberiség legnagyobb Obszervatórium, akkor is, ha keresünk közel egy hónap egy időben.
két közeli galaxis, amint az áruk ultraibolya nézetében látható-Déli mező, amelyek közül az egyik… aktívan alkotó új csillagok (kék), a másik pedig csak egy normális galaxis. A háttérben távoli galaxisok láthatók csillagpopulációikkal is., Annak ellenére, hogy ritkábbak, még mindig vannak késői galaxisok, amelyek aktívan alkotnak hatalmas mennyiségű új csillagot.
NASA, ESA, P. Oesch (Genfi Egyetem) és M. Montes (Új-Dél-Wales Egyetem)
idővel a galaxisok összeolvadtak és növekedtek, de a kis, halvány galaxisok ma is megmaradtak. Még a saját helyi csoportunkban is felfedezzük azokat a galaxisokat, amelyek csupán több ezer csillagot tartalmaznak, és az általunk ismert galaxisok száma több mint 70-re nőtt., A leggyengébb, legkisebb, legtávolabbi galaxisok továbbra is felfedezhetetlenek, de tudjuk, hogy ott kell lenniük. Először tudományosan meg tudjuk becsülni, hogy hány galaxis van az univerzumban.
a nagy kozmikus puzzle következő lépése az, hogy minél többet találjunk és jellemezzünk, és megértsük, hogyan nőtt fel az univerzum. A James Webb Űrteleszkóp és a földi megfigyelőközpontok következő generációja, köztük az LSST, a GMT és az ELT vezetésével készen állunk arra, hogy felfedjük az eddig láthatatlan univerzumot, mint még soha.