Așa știm că există două trilioane de galaxii în univers

într-o lume ideală, pur și simplu le-am număra pe toate. Ne îndreptam telescoapele spre cer, acopeream totul, adunam fiecare foton emis în felul nostru și detectam fiecare obiect care era acolo, indiferent cât de slab., Cu o tehnologie arbitrar bună și o cantitate infinită de resurse, am măsura pur și simplu totul în univers, și asta ne-ar învăța câte galaxii sunt acolo.dar în practică, asta nu va funcționa. Telescoapele noastre au dimensiuni limitate, ceea ce limitează numărul de fotoni pe care îi pot colecta și rezoluțiile pe care le pot obține. Există un compromis între cât de slab un obiect puteți vedea și cât de mult din cer puteți lua în dintr-o dată. O parte din univers este ascunsă de materia care intervine., Și cu cât un obiect este mai îndepărtat, cu atât mai slab pare; la un moment dat, o sursă este suficient de departe încât chiar și observarea timp de un secol nu va dezvălui o astfel de galaxie.stelele și galaxiile pe care le vedem astăzi nu au existat întotdeauna, iar cu cât ne întoarcem mai departe, cu atât mai aproape… perfect netedă universul devine, dar există o limită la netezimea ar fi putut realiza, altfel nu am avea nici o structură la toate astăzi. Pentru a explica totul, avem nevoie de o modificare a Big Bang-ului: inflația cosmologică.

NASA, ESA și A., Deci, ceea ce putem face, în schimb, este să vedem o porțiune clară a Universului fără a interveni cât mai profund Materia, stelele sau galaxiile. Cu cât te uiți mai mult la un singur petic de cer, cu atât vei colecta mai multă lumină și cu atât vei dezvălui mai mult despre ea. Am făcut acest lucru pentru prima dată la mijlocul anilor 1990 cu telescopul spațial Hubble, arătând spre un petic de cer despre care se știa că nu are practic nimic în el, și pur și simplu să stăm în acel loc și să lăsăm Universul să dezvăluie ceea ce era prezent.,

a fost una dintre cele mai riscante strategii din toate timpurile., Dacă ar fi eșuat, ar fi fost o pierdere de peste o săptămână de observare a timpului pe noul telescop spațial Hubble, cel mai căutat observator cu care să ia date. Dar dacă a reușit, a promis să dezvăluie o privire asupra universului într-un mod pe care nu l-am mai văzut până acum.

am colectat date pentru sute de orbite, pe o multitudine de lungimi de undă diferite, sperând să dezvăluim galaxii mai slabe, mai îndepărtate și mai greu de văzut decât oricare dintre cele detectate anterior. Speram să aflăm cum arăta universul ultra-îndepărtat., Și când acea primă imagine a fost în cele din urmă procesată și lansată, am obținut o vedere diferită de oricare alta.

oriunde ne-am uitat, în toate direcțiile, erau galaxii. Nu doar câțiva, ci mii și mii dintre ei., Universul nu era gol și nu era întuneric; era plin de surse emițătoare de lumină. În măsura în care am putut vedea, stelele și galaxiile erau grupate și grupate peste tot.

dar au existat și alte limite. Cele mai îndepărtate galaxii sunt prinse în expansiunea Universului, determinând galaxiile îndepărtate să treacă de punctul în care telescoapele noastre optice și aproape infraroșii (precum Hubble) le-ar putea detecta. Dimensiunile Finite și timpul de observare au însemnat că numai galaxiile deasupra unui anumit prag de luminozitate puteau fi văzute., Și galaxiile foarte mici, cu masă mică, cum ar fi Segue 3 în propria noastră curte, ar fi mult prea slabe și mici pentru a se rezolva.doar aproximativ 1000 de stele sunt prezente în toate galaxiile pitice Segue 1 și Segue 3,… care are o masă gravitațională de 600.000 de sori. Stelele care alcătuiesc satelitul pitic Segue 1 sunt înconjurate aici. Dacă noile cercetări sunt corecte, atunci materia întunecată se va supune unei distribuții diferite, în funcție de modul în care formarea stelelor, de-a lungul istoriei galaxiei, a încălzit-o.,Marla Geha și Keck observatoare

astfel încât am putea împinge dincolo de limitele noastre tehnologice din acea imagine de la mijlocul anilor 1990, dar chiar și așa, nu am putut obține toate galaxiile. Cea mai bună încercare pe care am făcut-o vreodată a fost Hubble eXtreme Deep Field (XDF), care a reprezentat o imagine compusă a datelor ultraviolete, optice și infraroșii. Observând doar un petic mic de cer atât de mic încât ar fi nevoie de 32 de milioane pentru a acoperi toate direcțiile posibile pe care le-am putea privi, am acumulat un total de 23 de zile în valoare de date.,stivuirea tuturor într-o singură imagine a scos la iveală ceva nemaivăzut: un total de aproximativ 5.500 de galaxii. Aceasta a reprezentat cea mai mare densitate de galaxii observate vreodată printr-o rază îngustă, asemănătoare creionului, în spațiu.

s-ar putea crede, prin urmare, că am putea estima numărul de galaxii în Univers prin luarea număr am observat în această imagine și înmulțirea cu numărul de astfel de imagini ar fi nevoie pentru a acoperi întregul cer.,de fapt, puteți obține un număr spectaculos făcând acest lucru: 5500 înmulțit cu 32 de milioane iese la un incredibil 176 de miliarde de galaxii.

dar aceasta nu este o estimare; aceasta este o limită inferioară. Nicăieri în această estimare nu apar galaxiile prea slabe, prea mici sau prea apropiate de alte galaxii. Nicăieri nu apar galaxiile ascunse de gazul și praful neutru și nici galaxiile situate dincolo de capacitățile Redshift ale lui Hubble. Totuși, așa cum aceste galaxii există în apropiere, ele ar trebui să existe și în universul tânăr și îndepărtat.,galaxiile comparabile cu Calea Lactee de astăzi sunt numeroase, dar mai tinere, care sunt lăptoase… Galaxiile asemănătoare sunt în mod inerent mai mici, mai albastre, mai haotice și mai bogate în gaze în general decât galaxiile pe care le vedem astăzi. Pentru primele galaxii, acest lucru ar trebui dus la extrem, și rămâne valabil în măsura în care am văzut vreodată.

NASA și ESA

marele ingredient de care avem nevoie pentru a veni cu o estimare adevărată, atunci, este modul în care structura se formează cu exactitate în univers., Dacă putem rula o simulare care începe cu:

• ingredientele care alcătuiesc universul,
• condițiile inițiale potrivite care reflectă realitatea noastră,
• și legile corecte ale fizicii care descriu natura,

putem simula modul în care evoluează un astfel de Univers. Putem simula când se formează stelele, când gravitația atrage materia în colecții suficient de mari pentru a crea galaxii, și pentru a compara ceea ce simulările noastre prezic cu Universul, atât aproape cât și departe, pe care îl observăm de fapt.,poate surprinzător, există mai multe galaxii universul timpuriu decât există astăzi. Dar deloc surprinzător, ele sunt mai mici, mai puțin masive și sunt destinate să se unească în vechile spirale și eliptice care domină universul pe care îl locuim în prezent. Simulările care se potrivesc cel mai bine cu realitatea conțin materie întunecată, energie întunecată și fluctuații mici de semințe care vor crește, în timp, în stele, galaxii și grupuri de galaxii.,cel mai remarcabil, când ne uităm la simulările care se potrivesc cel mai bine cu datele observate, putem extrage, pe baza înțelegerii noastre cele mai avansate, care aglomerări de structură ar trebui să echivaleze cu o galaxie din universul nostru.

când facem exact acest lucru, obținem un număr care nu este o limită inferioară, ci mai degrabă o estimare a numărului real de galaxii conținute în universul nostru observabil. Răspunsul remarcabil?începând de astăzi, două trilioane de galaxii ar trebui să existe în universul nostru observabil.cu toate acestea, acest număr este atât de remarcabil de diferit de estimarea limită inferioară pe care am venit-o din imaginea Hubble eXtreme Deep Field., Două trilioane față de 176 miliarde înseamnă că mai mult de 90% din galaxiile din universul nostru sunt dincolo de capacitățile de detectare ale celui mai mare observator al omenirii, chiar dacă căutăm aproape o lună la un moment dat.două galaxii din apropiere, așa cum se vede în viziunea ultravioletă a mărfurilor-câmpul sudic, dintre care unul este… formând în mod activ noi stele (albastru), iar celălalt, care este doar o galaxie normală. În fundal, galaxiile îndepărtate pot fi văzute și cu populațiile lor stelare., Chiar dacă sunt mai rare, există încă galaxii care formează în mod activ cantități masive de stele noi.NASA, ESA, P. Oesch (Universitatea din Geneva) și M. Montes (Universitatea din New South Wales)

de-a lungul timpului, galaxiile s-au contopit și au crescut, dar galaxiile mici și slabe rămân și astăzi. Chiar și în grupul nostru Local, încă descoperim galaxii care conțin doar mii de stele, iar numărul de galaxii pe care le cunoaștem a crescut la peste 70., Cele mai mici, mai mici și mai îndepărtate galaxii dintre toate continuă să rămână nedescoperite, dar știm că trebuie să fie acolo. Pentru prima dată, putem estima științific câte galaxii există în univers.următorul pas în Marele puzzle cosmic este să găsești și să caracterizezi cât mai multe dintre ele și să înțelegi cum a crescut Universul. Conduși de telescopul spațial James Webb și de următoarea generație de observatoare terestre, inclusiv LSST, GMT și ELT, suntem pregătiți să dezvăluim Universul până acum nevăzut ca niciodată.