Artist’s logarithmic scale conception of the observable universe. As galáxias dão lugar a grande escala… estrutura e o plasma denso e quente do Big Bang nos arredores. Tentar descobrir quantas galáxias existem dentro do Universo é uma das grandes missões cósmicas do nosso tempo.,o Usuário da Wikipédia Pablo Carlos Budassi
quando você olha para o céu noturno, através do véu das estrelas e do plano da Via Láctea perto, você não pode deixar de se sentir pequeno diante do grande abismo do Universo que está além. Mesmo que quase todos eles sejam invisíveis aos nossos olhos, o nosso universo observável, estendendo dezenas de bilhões de anos-luz em todas as direções, contém um número fantasticamente grande de galáxias dentro dele.,
apenas quantas galáxias estão lá fora costumava ser um mistério, com estimativas subindo dos milhares para os milhões para os bilhões, tudo conforme a tecnologia do telescópio melhorou. Se fizéssemos a estimativa mais simples usando a melhor tecnologia de hoje, afirmaríamos que existem 170 bilhões de galáxias em nosso universo. Mas nós sabemos mais do que isso, e nossa estimativa moderna é ainda maior: dois trilhões de galáxias. Foi assim que chegámos lá.
nossas pesquisas mais profundas na galáxia podem revelar objetos a dezenas de bilhões de anos-luz de distância, mas mesmo com…, tecnologia ideal, haverá uma grande distância entre a galáxia mais distante e o Big Bang. Em algum momento, nossa instrumentação simplesmente não pode revelá-los todos.
Sloan Digital Sky Survey (SDSS)
num mundo ideal, simplesmente contá-los-íamos todos. Apontávamos os telescópios para o céu, cobrimos tudo, recolhíamos todos os fotões que emitiam para nós, e detectávamos todos os objectos que estavam lá fora, por mais fracos que fossem., Com uma tecnologia arbitrariamente boa e uma quantidade infinita de recursos, nós simplesmente mediríamos tudo no universo, e isso nos ensinaria quantas galáxias existem lá fora.mas na prática, isso não vai funcionar. Nossos telescópios são limitados em tamanho, O que por sua vez limita quantos fótons eles podem coletar e as resoluções que eles podem alcançar. Há uma troca entre o quão fraco um objecto se pode ver e o quanto do céu se pode receber de uma vez. Parte do Universo é obscurecida pela matéria interveniente., E quanto mais distante um objeto é, mais fraco ele aparece; em algum ponto, uma fonte está suficientemente longe que mesmo observando por um século não revelará tal galáxia.
as estrelas e galáxias que vemos hoje nem sempre existiam, e quanto mais recuamos, mais perto estamos… perfeitamente suave o universo fica, mas há um limite para a suavidade que poderia ter alcançado, caso contrário não teríamos nenhuma estrutura hoje. Para explicar tudo, precisamos de uma modificação para o Big Bang: inflação cosmológica.NASA, ESA e A., Feild (STScI)
portanto, o que podemos fazer, em vez disso, é ver uma parte clara do universo sem intervir matéria, estrelas ou galáxias tão profundamente quanto possível. Quanto mais tempo olhares para um único pedaço de céu, mais luz irás recolher e mais revelarás sobre isso. Primeiro nós fizemos isso em meados da década de 1990 com o Telescópio Espacial Hubble, apontando para um pedaço de céu que era conhecido por ter praticamente nada, e simplesmente sentar-se no lugar e deixe o Universo de revelar o que estava presente.,
a região em branco do céu, mostrada na caixa amarela em forma de L, foi a região escolhida para ser a observação… localização da imagem de campo profundo do Hubble original. Sem estrelas ou galáxias conhecidas dentro dela, em uma região desprovida de gás, poeira ou matéria conhecida de qualquer tipo, este era o local ideal para olhar para o abismo do universo vazio.NASA / Digital Sky Survey, STScI
foi uma das estratégias mais arriscadas de todos os tempos., Se falhasse, teria sido um desperdício de mais de uma semana de tempo de observação no recém-corrigido Telescópio Espacial Hubble,o Observatório mais procurado para levar dados. Mas se ele conseguiu, ele prometeu revelar um vislumbre do universo de uma forma que nunca tínhamos visto antes.coletamos dados para centenas de órbitas, através de uma infinidade de comprimentos de onda diferentes, na esperança de revelar galáxias que eram mais fracas, mais distantes e mais difíceis de ver do que qualquer outra que tínhamos detectado antes. Esperávamos aprender como era o universo ultra-distante., E quando essa primeira imagem finalmente foi processada e lançada, tivemos uma visão diferente de qualquer outra.
a imagem de campo profundo do Hubble original, pela primeira vez, revelou alguns dos mais fracos… galáxias distantes já vistas. Só com uma visão multifuncional e de longa exposição do universo ultra-distante é que podemos esperar revelar estes objectos nunca antes vistos.
R. Williams (STScI), a equipe de campo profundo de Hubble e a NASA
em todos os lugares que olhamos, em todas as direções, havia galáxias. Não apenas alguns, mas milhares e milhares deles., O universo não estava vazio e não estava escuro, estava cheio de fontes de luz. Até onde fomos capazes de ver, estrelas e galáxias estavam agrupadas e agrupadas em todos os lugares.mas havia outros limites. As galáxias mais distantes são capturadas na expansão do universo, fazendo com que galáxias distantes mudem para o vermelho, passando pelo ponto onde nossos telescópios ópticos e quase infravermelhos (como o Hubble) poderiam detectá-las. Tamanhos finitos e tempos de observação significavam que apenas as galáxias acima de um certo limiar de brilho poderiam ser vistas., E galáxias muito pequenas e de baixa massa, como a Segue 3 no nosso próprio quintal, seriam muito fracas e pequenas para serem resolvidas.
apenas cerca de 1000 estrelas estão presentes na totalidade das galáxias anãs Segue 1 e Segue 3,… que tem uma massa gravitacional de 600.000 sóis. As estrelas que compõem o satélite Anão Segue 1 estão circuladas aqui. Se a nova pesquisa estiver correta, então a matéria negra obedecerá a uma distribuição diferente dependendo de como a formação estelar, ao longo da história da galáxia, a tenha aquecido.,
Marla Geha and Keck Observatories
So we could push pass our technological limits from that mid-1990s image, but even so so, we could never get all the galaxies. A melhor Tentativa que já fizemos foi o Hubble Extreme Deep Field (XDF), que representava uma imagem composta de dados ultravioletas, ópticos e infravermelhos. Observando apenas um pequeno pedaço de céu tão pequeno que seria preciso 32 milhões deles para cobrir todas as possíveis direções que poderíamos olhar, acumulamos um total de 23 dias de dados.,empilhando tudo em uma única imagem revelou algo nunca antes visto: um total de aproximadamente 5.500 galáxias. Isto representou a maior densidade de galáxias já observada através de um feixe estreito, como lápis no espaço.
várias campanhas de longa exposição, como o campo profundo extremo do Hubble (XDF) mostrado aqui, revelaram… milhares de galáxias num volume do Universo que representa uma fracção de milionésimo do céu., Mas mesmo com todo o poder do Hubble, e toda a ampliação da lente gravitacional, ainda há galáxias lá fora além do que somos capazes de ver.
NASA, ESA, H. Teplitz e M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University), e Z. Levay (STScI)
Você pode pensar, portanto, que podemos estimar o número de galáxias do Universo tomando o número observamos na imagem e, multiplicando-a pelo número de tais imagens que seriam necessários para cobrir todo o céu.,
na verdade, você pode obter um número espetacular fazendo assim: 5500 multiplicado por 32 milhões sai para um incrível 176 bilhões de galáxias.mas isso não é uma estimativa, é um limite inferior. Em nenhum lugar dessa estimativa aparecem as galáxias muito-fracas, muito-pequenas, ou muito-perto-de-outra. Em nenhum lugar as galáxias obscurecidas pelo gás neutro e poeira aparecem, nem as galáxias localizadas além das capacidades de desvio para o vermelho do Hubble. No entanto, assim como essas galáxias existem nas proximidades, elas deveriam existir também no universo jovem e distante.,
galáxias comparáveis à Via Láctea atual são numerosas, mas galáxias mais jovens que são leitosas… São inerentemente menores, azuis, mais caóticos e mais ricos em gás em geral do que as galáxias que vemos hoje. Para as primeiras galáxias de todas, isto deve ser levado ao extremo, e permanece válido tanto quanto já vimos.
NASA e ESA
o grande ingrediente que precisamos para chegar a uma estimativa verdadeira, então, é como a estrutura se forma com precisão no universo., Se podemos executar uma simulação que começa com:
- os ingredientes que compõem o Universo,
- o direito de condições iniciais, que refletem a nossa realidade,
- e o correto leis da física que descrevem a natureza,
podemos simular a forma como o Universo evolui. Podemos simular quando as estrelas se formam, quando a gravidade puxa a matéria para coleções grandes o suficiente para criar galáxias, e para comparar o que nossas simulações predizem com o Universo, tanto próximo como distante, que nós realmente observamos.,
talvez surpreendentemente, há mais galáxias no universo inicial do que existem hoje. Mas, sem surpresa, eles são menores, menos massivos, e estão destinados a se fundir nas velhas espirais e elípticas que dominam o Universo que habitamos atualmente. As simulações que combinam melhor com a realidade contêm matéria escura, energia escura, e pequenas flutuações de sementes que irão crescer, ao longo do tempo, em estrelas, galáxias e aglomerados de galáxias.,mais notavelmente, quando olhamos para as simulações que correspondem melhor aos dados observados, podemos extrair, com base na nossa compreensão mais avançada, que aglomerados de estrutura devem igualar a uma galáxia dentro do nosso universo.
uma simulação da estrutura em grande escala do universo. Identificar as regiões densas e… massivo o suficiente para corresponder a galáxias, incluindo o número de galáxias que existem, é um desafio que os cosmólogos só agora estão subindo.Dr., Zarija Lukic
quando fazemos exatamente isso, obtemos um número que não é um limite inferior, mas sim uma estimativa para o número verdadeiro de galáxias contidas no nosso universo observável. A resposta notável?
A partir de hoje, dois trilhões de galáxias devem existir dentro do nosso universo observável.
no entanto, esse número é tão notavelmente diferente da estimativa de limite inferior que surgiu a partir da imagem de campo profundo do Hubble., Dois trilhões contra 176 bilhões significa que mais de 90% das galáxias dentro do nosso Universo estão além das capacidades de detecção do maior Observatório da humanidade, mesmo que nós procuremos por quase um mês de cada vez.
duas galáxias próximas como vistas na visão ultravioleta do campo de mercadorias-Sul, uma das quais é… formando ativamente novas estrelas (azul) e a outra que é apenas uma galáxia normal. No fundo, galáxias distantes também podem ser vistas com suas populações estelares., Apesar de serem mais raras, ainda há galáxias tardias formando quantidades massivas de novas estrelas.NASA, ESA, P. Oesch (University of Geneva), and M. Montes (University of New South Wales)
com o tempo, as galáxias uniram-se e cresceram, mas pequenas e fracas galáxias ainda permanecem hoje. Mesmo em nosso próprio grupo Local, ainda estamos descobrindo galáxias que contêm apenas milhares de estrelas, e o número de galáxias que conhecemos aumentou para mais de 70., As galáxias mais pequenas e distantes de todas continuam por descobrir, mas sabemos que devem estar lá. Pela primeira vez, podemos estimar cientificamente quantas galáxias existem no universo.
O próximo passo no grande quebra-cabeças cósmico é encontrar e caracterizar o maior número possível deles, e entender como o universo cresceu. Liderados pelo Telescópio Espacial James Webb e pela próxima geração de observatórios terrestres, incluindo o LSST, o GMT e o ELT, estamos preparados para revelar o universo até então invisível como nunca antes.