観測可能な宇宙のアーティストの対数スケールの概念。 銀河は大規模に道を譲ります。.. 郊外にあるビッグバンの構造と熱く高密度のプラズマ。 宇宙の中にいくつの銀河が存在するかを把握しようとすることは、私たちの時代の偉大な宇宙の探求の一つです。,

Wikipedia user Pablo Carlos Budassi

夜空を見上げると、星のベールと近くの天の川の飛行機を通して、あなたは遠くにある宇宙の壮大な深淵の前に小さく感じること それらのほぼすべてが私たちの目には見えませんが、数千億光年のあらゆる方向に広がる私たちの観測可能な宇宙は、その中に素晴らしい数の銀河を含んでいます。,

そこにいくつの銀河があるのかは謎であり、望遠鏡の技術が向上するにつれて、数千から数百万、数十億までの見積もりが上昇していました。 今日の最高の技術を使用して最も簡単な見積もりを行った場合、私たちの宇宙には170億の銀河があると述べます。 しかし、私たちはそれ以上のことを知っており、私たちの現代の見積もりはさらに壮大です:二兆銀河。 ここで我々はそこに着いた方法です。

私たちの最も深い銀河の調査は、数千億光年離れたオブジェクトを明らかにすることができますが、それでもです。.., 理想的な技術は、最も遠い銀河とビッグバンの間に大きな距離のギャップがあります。 ある時点で、弊社計測できるかわいらしさがひとしおである。

Sloan Digital Sky Survey(SDSS)

理想的な世界では、それらをすべて数えるだけです。 私たちは望遠鏡を空に向け、全体をカバーし、私たちのやり方で放出されたすべての光子を集め、どんなにかすかであっても、そこにあったすべてのオブジェクトを検出します。, 任意の優れた技術と無限の量の資源で、私たちは単に宇宙のすべてを測定し、それはそこにいくつの銀河があるかを教えてくれるでしょう。

しかし、実際には、それはうまくいきません。 私たちの望遠鏡はサイズが限られており、それによって収集できる光子の数と達成できる解像度が制限されます。 あとはトレードオフの関係かにほのかなオブジェクトでは、どのくらいの空ができます。 宇宙のいくつかは、介在する物質によって隠されています。, ある時点では、ソースは十分に遠く離れているので、一世紀にわたって観察してもそのような銀河は明らかにされません。

私たちが今日見る星や銀河は必ずしも存在していなかった、と私たちは遠くに行くほど、近くに行きます。.. 宇宙は完全に滑らかになりますが、それが達成できる滑らかさには限界があります。 それをすべて説明するには、ビッグバンの修正が必要です:宇宙論的インフレーション。

NASA、ESA、およびA。, Feild(STScI)

だから私たちができることは、代わりに、物質、星、銀河をできるだけ深く介在させることなく、宇宙の明確な部分を見ることです。 もはやあなたが空の単一のパッチを凝視する、より多くの光を収集しますし、より多くのあなたはそれについて明らかにします。 私たちは1990年代半ばにハッブル宇宙望遠鏡でこれを初めて行いました実際には何もないことが知られていた空のパッチを指していましたその場に座って宇宙に存在するものを明らかにさせるだけです,

黄色のL字型のボックスに示されている空の空白領域は、観測として選択された領域でした。.. オリジナルのハッブル深場画像の位置。 その中に既知の星や銀河がなく、ガス、塵、または任意のタイプの既知の物質がない領域で、これは空の宇宙の深淵を凝視するのに理想的な場所でした。

NASA/Digital Sky Survey,STScI

これは、すべての時間の中で最も危険な戦略の一つでした。, それが失敗した場合、それは新しく修正されたハッブル宇宙望遠鏡、でデータを取るために最も求められている天文台で観察時間の一週間以上の無駄 しかし、それが成功すれば、それは私たちがこれまで見たことのない方法で宇宙を垣間見ることを約束しました。

私たちは、以前に検出した銀河よりも暗く、遠く、見えにくい銀河を明らかにすることを望んで、多数の異なる波長にわたる何百もの軌道のデータを集 私たちは、超遠い宇宙が本当にどのように見えるかを学ぶことを望んだ。, そして、最初に画像を最後に加工したと発表したビューとは異なります。

オリジナルのハッブル深場画像は、初めて、最もかすかな、ほとんどのいくつかを明らかにしました。.. 遠くの銀河が今まで見た。 超遠い宇宙の多波長、長時間露光ビューでのみ、これらのこれまでに見たことのない物体を明らかにすることができます。

R.Williams(STScI)、Hubble Deep Fieldチーム、NASA

私たちが見たどこにでも、あらゆる方向に、銀河がありました。 それらの何千もの時だけでなく、いくつかの、しかし何千もの。, 宇宙は空ではなく、暗いものではなく、発光源でいっぱいでした。 私たちが見ることができる限り、星や銀河はどこにでも集まり、群がっていました。

しかし、他の制限がありました。 最も遠い銀河は宇宙の膨張に巻き込まれ、遠い銀河は私たちの光学望遠鏡や近赤外望遠鏡(ハッブルのような)がそれらを検出できる点を過ぎて赤方偏移する原因となっています。 有限のサイズと観測時間は、特定の明るさのしきい値を超える銀河だけが見えることを意味しました。, そして、私たち自身の裏庭にあるSegue3のような非常に小さい、低質量の銀河は、あまりにもかすかで解決するには小さすぎるでしょう。

矮小銀河全体に約1000個の星しか存在しないSegue1とSegue3、。.. これは600,000太陽の重力質量を持っています。 矮小衛星セグエ1を構成する恒星はここで丸で囲まれている。 新しい研究が正しければ、暗黒物質は銀河の歴史にわたって星形成がどのように加熱されたかによって異なる分布に従うでしょう。,

Marla GehaとKeck Observatories

だから、1990年代半ばの画像から技術的限界を過ぎることはできましたが、それでもすべての銀河を得ることはできませんでした。 私たちがこれまでに行った最高の試みは、紫外線、光学、および赤外線データの合成画像を表すHubble eXtreme Deep Field(XDF)でした。 それは私たちが見ることができるすべての可能な方向をカバーするためにそれらの32万人を取るだろうので、小さな空のちょうど小さなパッチを,

すべてを一つの画像に重ね合わせると、これまでに見たことのないものが明らかになりました:合計約5,500個の銀河。 これは、宇宙の狭い鉛筆のようなビームを通して観測された銀河の中で最も密度の高いものでした。

ここに示されているHubble eXtreme Deep Field(XDF)のようなさまざまな長時間露光キャンペーンが明らかになりました。.. 空の百万分の一を表す宇宙のボリューム内の銀河の何千もの。, しかし、ハッブルのすべての力と重力レンズのすべての倍率でさえ、私たちが見ることができるものを超えてそこに銀河がまだあります。

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

したがって、この画像で観測した数を取り、それに空全体を覆うのにかかる画像の数を掛けることによって、宇宙の銀河の数を推定できると考えるかもしれません。,

実際には、あなたはそうすることによって壮大な数を得ることができます:5500万人を掛けた32は信じられないほどの176億銀河に出てきます。

しかし、それは推定値ではありません。 その見積もりでは、あまりにも暗すぎる、あまりにも小さすぎる、またはあまりにも近すぎる銀河が現れません。 中性ガスや塵によって隠された銀河はどこにも現れず、ハッブルの赤方偏移の能力を超えて位置する銀河も現れません。 しかし、それらの銀河が近くに存在するのと同じように、それらは若い、遠い宇宙にも存在するはずです。,

現在の天の川銀河に匹敵する銀河は数多くありますが、より若い銀河は乳白色です。.. Way-likeは、今日私たちが見る銀河よりも本質的に小さく、より青く、より混沌としており、一般的にガスが豊富です。 すべての最初の銀河にとって、これは極端に取られるべきであり、私たちが今まで見た限り有効なままです。

NASAとESA

真の見積もりを考え出すために必要な大きな要素は、宇宙の構造がどのように正確に形成されているかです。, 私たちはで始まるシミュレーションを実行することができれば:

  • 宇宙を構成する成分、
  • 私たちの現実を反映する正しい初期条件、
  • 自然を記述する正しい物理法則、

そのような宇宙がどのように進化するかをシミュレートすることができます。 私たちは、星がいつ形成されるか、重力が物質を銀河を作るのに十分な大きさの集まりに引っ張るときをシミュレートし、私たちのシミュレーションが予測,

おそらく驚くべきことに、初期宇宙には今日よりも多くの銀河があります。 しかし、当然のことながら、それらはより小さく、より大きくなく、現在私たちが生息する宇宙を支配する古い螺旋と楕円体に一緒に合併する運命にあ 現実と最もよく一致するシミュレーションには、ダークマター、ダークエネルギー、および時間の経過とともに星、銀河、銀河団に成長する小さな種のゆらぎが含まれています。,

最も驚くべきことに、観測されたデータに最もよく一致するシミュレーションを見ると、私たちの最も高度な理解に基づいて、構造の塊が宇宙の中の銀河系に相当するはずの構造を抽出することができます。

宇宙の大規模構造のシミュレーション。 どの領域が密集しているかを特定します。.. 存在する銀河の数を含む銀河に対応するのに十分な大きさは、宇宙学者が今ちょうど上昇している課題です。

博士, Zarija Lukic

正確にそれを行うと、下限ではなく、観測可能な宇宙に含まれる真の銀河の数の推定値が得られます。 驚くべき答え?

今日の時点で、私たちの観測可能な宇宙の中に二兆の銀河が存在するはずです。

しかし、その数は、Hubble eXtreme Deep Field画像から思いついた下限推定値とは著しく異なります。, 二兆対176億は、私たちの宇宙内の銀河の90%以上が、私たちが一度にほぼ一ヶ月を探しても、人類の最大の天文台の検出能力を超えていることを意味し

グッズ-サウスフィールドの紫外線ビューで見られるように、二つの近くの銀河、そのうちの一つがあります。.. 積極的に新しい星(青)とちょうど通常の銀河である他を形成しています。 背景では、遠くの銀河は、それらの恒星集団と同様に見ることができます。, 彼らはまれだにもかかわらず、積極的に新しい星の膨大な量を形成する遅い時間の銀河がまだあります。

NASA、ESA、P.Oesch(ジュネーブ大学)、M.Montes(ニューサウスウェールズ大学)

銀河は時間の経過とともに合体して成長しましたが、小さくてかすかな銀河は今も残っています。 私たち自身の地元のグループでさえ、私たちはまだ何千もの星を含む銀河を発見しており、私たちが知っている銀河の数は70以上に増加しています。, すべての中で最もかすかで、最も小さく、最も遠い銀河は未発見になり続けていますが、それらがそこにあるに違いありません。 初めて、宇宙にいくつの銀河があるかを科学的に推定することができます。

偉大な宇宙のパズルの次のステップは、できるだけ多くのものを見つけて特徴付け、宇宙がどのように成長したかを理解することです。 ジェームズ-ウェッブ宇宙望遠鏡とLSST、GMT、ELTを含む次世代の地上観測所によって導かれ、私たちはこれまでにないようにこれまでにない目に見えない宇宙を明らかにする態勢を整えています。

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