Сколько всего галактик во Вселенной: обзор, описание и интересные факты

Сколько всего галактик во Вселенной: обзор, описание и интересные факты

Сколько галактик существует во Вселенной? Ответ на этот вопрос весьма непрост. Многие астрономы прошлого пытались понять, сколько всего галактик во Вселенной. Подсчет их кажется невозможной задачей. Когда счет идет на миллиарды, для сложения требуется некоторое время. Еще одной проблемой является ограниченное количество наших инструментов. Чтобы получить наилучшее изображение, телескоп должен иметь большую апертуру (диаметр главного зеркала или объектива) и располагаться над атмосферой, чтобы избежать искажения от воздуха Земли.

От одной до бесконечности

Звучит невероятно, но еще наши прадеды, даже самые ученые, считали наш Млечный Путь метагалактикой — объектом, покрывающим собой всю обозримую Вселенную. Их заблуждение вполне логично объяснялось несовершенством телескопов того времени — даже лучшие из них видели галактики как расплывчатые пятна, из-за чего они поголовно именовались туманностями. Считалось, что из них со временем формируются звезды и планеты, как сформировалась когда-то наша Солнечная система. Эту догадку подтвердило обнаружение первой планетарной туманности в 1796 году, в центре которой находилась звезда. Поэтому ученые считали, что все остальные туманные объекты на небе являются такими же облаками пыли и газа, звезды в которых еще не успели образоваться.

Первые шаги

Естественно, прогресс не стоял на месте. Уже в 1845 году Уильям Парсонс построил исполинский для тех времен телескоп «Левиафан», размер которого приближался к двум метрам. Желая доказать, что «туманности» на самом деле состоят из звезд, он серьезно приблизил астрономию к современному понятию галактики. Ему удалось впервые заметить спиралевидную форму отдельных галактик, а также обнаружить в них перепады светимости, соответствующие особенно крупным и ярким звездным скоплениям.

Даже на снимках мощных космических телескопов галактики часто расплывчаты

Однако споры продлились аж до XX века. Хотя в прогрессивном ученом обществе уже было принято считать, что существует множество других галактик кроме Млечного Пути, официальной академической астрономии нужны были неопровержимые доказательства этого. Поэтому взоры телескопов со всего мира на ближайшую к нам большую галактику, раньше тоже принятой за туманность — галактику Андромеды.

В 1888 году Исааком Робертсом была сделана первая фотография Андромеды, а на протяжении 1900–1910 годов были получены дополнительные снимки. На них видны и яркое галактическое ядро, и даже отдельные скопления звезд. Но низкое разрешение снимков допускало погрешности. То, что было принято за звездные кластеры, могло быть и туманностями, и попросту несколькими звездами, «слипшимися» в одну во время выдержки снимка. Но окончательно решения вопроса было не за горами.

Первая фотография галактики Андромеды, 1888 год

Современная картина

В 1924 году, пользуясь телескопом-рекордсменом начала столетия, Эдвину Хабблу удалось более-менее точно оценить расстояние к галактике Андромеды. Оно оказалось настолько огромным, что полностью исключало принадлежность объекта к Млечному Пути (притом, что оценка Хаббла была в три раза меньше современной). Еще астроном обнаружил в «туманности» множество звезд, что явно подтверждало галактическую природу Андромеды. В 1925 году, вопреки критике коллег, Хаббл представил результаты своей работы на конференции Американского астрономического сообщества.

Это выступление дало начало новому периоду в истории астрономии — ученые «переоткрывали» туманности, присваивая им звания галактик, и открывали новые. В этом им помогли наработки самого Хаббла — например, открытие красного смещения. Число известных галактик росло с постройкой новых телескопов и запуском новых — например, начала широкого применения радиотелескопов после Второй Мировой.

Однако вплоть до 90-х годов XX века человечество оставалось в неведении о настоящем количестве окружающих нас галактик. Атмосфера Земли препятствует даже самым большим телескопам получить точную картину — газовые оболочки искажают изображение и поглощают свет звезд, закрывая от нас горизонты Вселенной. Но ученые сумели обойти эти ограничения, запустив космический телескоп «Хаббл», названный в честь уже знакомого вам астронома.

Телескоп Хаббл на околоземной орбите

Благодаря этому телескопу люди впервые увидели яркие диски тех галактик, которые раньше казались мелкими туманностями. А там, где небо раньше казалось пустым, обнаружились миллиарды новых — и это не преувеличение. Однако дальнейшие исследования показали: даже тысячи миллиардов звезд, видимых «Хабблу» — это минимум десятая часть от их настоящего количества.

Финальный подсчет

И все же, сколько именно галактик существует во Вселенной? Сразу предупрежу, что считать придется нам вместе — такие вопросы обычно мало интересуют астрономов, так как лишены научной ценности. Да, они каталогизируют и отслеживают галактики — но лишь для более глобальных целей вроде изучения крупномасштабной структуры Вселенной.

Однако найти точное число никто не берется. Во-первых, наш мир бесконечен, из-за чего ведение полного списка галактик проблематично и лишено практического смысла. Во-вторых, чтобы сосчитать даже те галактики, что находятся в пределах видимой Вселенной, астроному не хватит всей жизни. Даже если он проживет 80 лет, считать галактики начнет с рождения, а на обнаружение и регистрацию каждой галактики будет тратить не больше секунды, астроном найдет лишь более 2 миллиардов объектов — куда меньше, чем существует галактик на самом деле.

Сравнительные масштабы снимка Ultra Deep Field

Для определения примерного числа возьмем какое-то из высокоточных изучений космоса — например, «Ultra Deep Field» телескопа «Хаббл» от 2004 года. На участке, равному 1/13000000 всей площади неба, телескоп сумел обнаружить 10 тысяч галактик. Учитывая то, что другие глубокие исследования того времени показывали схожую картину, мы можем усреднить результат. Следовательно, в пределах чувствительности «Хаббла» мы видим 130 миллиардов галактик со всей Вселенной.

Однако это еще не все. После «Ultra Deep Field» было сделано множество других снимков, которые добавляли новые детали. Причем не только в видимом спектре света, которым оперирует «Хаббл», но и в инфракрасном и рентгеновском. Состоянием на 2014 год, в радиусе 14 миллиардов световых лет нам доступно 7 триллионов 375 миллиардов галактик.

Но это, опять-таки, минимальная оценка. Астрономы считают, что скопления пыли в межгалактическом пространстве отбирают у нас 90% наблюдаемых объектов — 7 триллионов легко превращается в 73 триллиона. Но и эта цифра устремится еще дальше к бесконечности, когда на орбиту Солнца выйдет телескоп «Джеймс Уэбб». Этот аппарат за минуты достигнет туда, куда «Хаббл» пробирался днями, и проникнет еще дальше в глубины Вселенной.

Похожие статьи

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Галактики-монстры, также известные как галактики со вспышками звездообразования, считаются предками массивных галактик, таких как Млечный Путь, в современной Вселенной.

Древние объекты появились вскоре после Большого взрыва и характеризуются быстрым звездообразованием и ростом массы, рождая новые звезды со скоростью, в тысячи раз превышающей скорость роста нашей галактики.

Это приводит к появлению небольших, но невероятно плотных галактик, которые быстро сжигают весь свой космический газ – «топливо», используемое для создания новых звезд.

Как только они израсходуют этот газ (некоторые в течение примерно 100 миллионов лет после рождения), станут спокойными или «красными и мертвыми» галактиками – обычным явлением в нашей Вселенной сегодня.

Ученые надеются, что изучение загадочных объектов даст ответы на ключевые вопросы о формировании и эволюции современных галактик, таких как Млечный Путь.

Новые изобретения

Однако видимые галактики являются лишь вершиной айсберга. На каждую галактическую группу, запечатлённую астрономами, приходится ещё 9 более слабых и незаметных систем. Конечно, последние разработки свидетельствуют о том, что через короткий промежуток времени земляне смогут запечатлеть ранее невидимые тела.

Так, в 2018 г. появился мощный телескоп Джеймс Уэбб, площадь которого достигает отметки в 25 квадратных метров. Если провести сравнение агрегата с известным Хабблом, можно отметить, что его показатель равен всего 4,5 кв. м. Поэтому те непонятные невидимые пятна, которые недоступны глазу астрономов, в одно время станут опознаваемыми объектами, и мы сможем получить о них как можно больше информации.

Если галактические группы располагаются практически повсеместно, возникает логичный и справедливый вопрос: почему нельзя обнаружить их невооружённым глазом? Дело в парадоксе, описание которого случилось в 1700 году. Суть его заключается в том, что куда бы человек ни посмотрел, он всё равно попадёт взглядом на звезду. Ведь она яркая в отличие от остального пространства, которое является тёмным. Аналогичная ситуация наблюдается с галактиками.

Сколько всего галактик во Вселенной?

Сколько галактик в космосе? Тысячи? Миллионы? Больше? Это вопросы, к которым астрономы возвращаются каждые несколько лет. Периодически они считают галактики, используя сложные телескопы и методы. Каждый раз, когда они проводят новую «галактическую перепись», всегда находятся новые звездные города, которых не было видно раньше.

Итак, сколько их? Оказывается, благодаря работе, выполненной с использованием космического телескопа Хаббла, их насчитывается миллиарды и миллиарды. Их может быть до двух триллионов. На самом деле, Вселенная более обширна, чем думали астрономы.

Идея о миллиардах и миллиардах галактик может заставить Вселенную звучать намного больше и более населенной, чем когда-либо. Но более интересная новость заключается в том, что сегодня галактик меньше, чем в ранней Вселенной. Что кажется довольно странным. Что случилось с остальными? Ответ заключается в термине «слияние». Со временем галактики образовались и слились друг с другом в более крупные. Итак, многие галактики, которые мы видим сегодня, — это то, что мы оставили после миллиардов лет эволюции.

История счета галактик

Еще на рубеже 19-го века и 20-го астрономы думали, что существует только одна галактика — наш Млечный путь — и что это была вся Вселенная. Они видели в небе другие странные, туманные объекты, которые они называли «спиральными туманностями», но им никогда не приходило в голову, что это могут быть очень далекие галактики.

Все изменилось в 1920-х годах, когда астроном Эдвин Хаббл, используя новый способ измерения расстояний совместно с астрономом Генриеттой Ливитт, обнаружил звезду, которая лежала в далекой “спиральной туманности”. Она была дальше, чем любая звезда в нашей галактике. Это наблюдение сказало ему, что спиральная туманность, которую мы знаем сегодня как Галактика Андромеды, не была частью нашего Млечного Пути. Это была другая галактика. С этим важным наблюдением число известных галактик увеличилось до двух. С тех пор астрономы старались найти все больше и больше галактик.

Сегодня астрономы видят галактики настолько, насколько их телескопы могут «видеть». Кажется, что каждая часть далекой вселенной полна галактик. Они проявляются во всех формах, от неправильных световых шаров до спиралей и эллипсов. Изучая галактики, астрономы проследили пути их формирования и развития. Они видели, как сливаются галактики, и что с ними происходит в эти моменты. И они знают, что наш Млечный Путь и Андромеда сольются в далеком будущем. Каждый раз, когда они узнают что-то новое, будь то о нашей галактике или какой-то далекой, это добавляет им понимание того, как ведут себя эти «крупномасштабные структуры».

Галактическая перепись

Со времен Хаббла астрономы нашли много других галактик, поскольку их телескопы становились все лучше и лучше. Периодически они проводят перепись. Последняя перепись, проведенная космическим телескопом Хаббла и другими обсерваториями, продолжает выявлять больше галактик на больших расстояниях. Обнаружив больше этих звездных городов, астрономы лучше понимают, как они формируются, объединяются и развиваются. Однако, несмотря на то, что они находят доказательства наличия большего числа галактик, оказывается, что астрономы могут «видеть» только около 10 процентов галактик, которые, как они знают, находятся там. Почему так происходит?

Имеется огромное множество галактик, которые нельзя увидеть или обнаружить с помощью современных телескопов и техник. Целых 90% переписи галактик попадают в эту «невидимую» категорию. В конце концов, они будут «видны» с помощью телескопов, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба, которые смогут обнаруживать их свет (который оказывается ультра-слабым, и большая его часть находится в инфракрасной части спектра).

Меньше галактик значит меньше света, чтобы осветлить космос

Итак, хотя во Вселенной есть по крайней мере 2 триллиона галактик, тот факт, что в раньше их было больше, может также объяснить один из самых интригующих вопросов, задаваемых астрономами: если во Вселенной так много света, почему небо темное ночью? Этот вопрос известен как парадокс Ольберса. Ответ вполне может быть из-за этих “пропавших” галактик. Звездный свет из самых отдаленных и самых старых галактик может быть невидим для наших глаз по разным причинам, включая покраснение света из-за расширения пространства, динамическую природу Вселенной и поглощение света межгалактической пылью и газом. Если вы объедините эти факторы с другими процессами, которые снижают нашу способность наблюдать видимый, ультрафиолетовый и инфракрасный свет от самых отдаленных галактик, все они могут дать ответ на вопрос, почему мы видим темное небо ночью.