0 просмотров

Сколько галактик во Вселенной? Новый ответ от самого темного неба, которое когда-либо наблюдалось

космос астрономия хаббл экстремальное глубокое поле галактики

Обычно мы наводим телескопы на какой-то объект, который хотим рассмотреть более подробно. В 1990-х астрономы поступили наоборот. Они направили самый мощный телескоп в истории, космический телескоп Хаббла, на темный участок неба, лишенный известных звезд, газа или галактик. Но в этой полоске небытия Хаббл открыл захватывающее дух зрелище: пустота была полна галактик.

Астрономы давно задавались вопросом, сколько галактик во Вселенной, но до Хаббла галактик, которые мы могли наблюдать, было намного меньше, чем более слабых галактик, скрытых расстоянием и временем. Серия снимков Хаббла Deep Field (ученые сделали еще два таких наблюдения) предложила своего рода образец ядра Вселенной, восходящий почти к Большому Взрыву. Это позволило астрономам окончательно оценить население галактики как как минимум около 200 млрд.

Почему «хотя бы»? Потому что даже у Хаббла есть свои пределы.

Чем дальше (и назад во времени) вы уходите, тем труднее увидеть галактики. Одной из причин этого является чистое расстояние, которое должен пройти свет. Вторая причина связана с расширением Вселенной. Длина волны света очень удаленных объектов растягивается (красное смещение), поэтому эти объекты больше нельзя увидеть в преимущественно ультрафиолетовой и видимой частях спектра, для обнаружения которых был разработан Хаббл. Наконец, теория предполагает, что ранние галактики были меньше и тусклее с самого начала и только позже объединились, чтобы сформировать колоссальные структуры, которые мы видим сегодня.Ученые уверены, что эти галактики существуют. Мы просто не знаем, сколько их.

Статья в тему:  Какое событие в истории Вселенной произошло последним?

В 2016 году исследование, опубликованное в Астрофизический журнал Команда под руководством Кристофера Конселиса из Ноттингемского университета использовала математическую модель ранней Вселенной, чтобы оценить, сколько из этих еще невидимых галактик скрывается за пределами поля зрения Хаббла. В дополнение к существующим наблюдениям Хаббла их результаты показали, что такие галактики составляют 90 процентов от общего числа, что привело к новой оценке — что их может быть до двух. триллион галактик во Вселенной.

Такие оценки, однако, являются движущейся мишенью. По мере поступления большего количества наблюдений ученые могут получить более полное представление о задействованных переменных и повысить точность своих оценок.

Что подводит нас к самому последнему дополнению к истории.

После пролета мимо Плутона и странного объекта пояса Койпера, Аррокота, космический корабль НАСА «Новые горизонты» находится на краю Солнечной системы и направляется к межзвездному пространству, а недавно к нему притянул Хаббл. В исследовании, представленном на этой неделе в Американском астрономическом обществе и вскоре опубликованном в Астрофизический журнал, команда под руководством астрономов Марка Постмана и Тода Лауэра описала то, что они обнаружили после тренировки телескопа «Новые горизонты» на семи осколках пустого пространства, чтобы попытаться измерить уровень окружающего света во Вселенной.

Их результаты, по их словам, позволили им установить верхний предел количества существующих галактик и указать, что космос может быть немного менее переполненным, чем считалось ранее. Согласно их данным, общее число галактик скорее исчисляется сотнями миллиардов, а не триллионами. «Мы просто не видим свет от двух триллионов галактик», — сказал Постман в релизе, опубликованном ранее на этой неделе.

Статья в тему:  Как далеко во Вселенную мы отправились на космическом корабле

Как они пришли к такому выводу?

В поисках идеальной тьмы

Есть еще одно ограничение на наблюдения Хаббла.Он не только не может напрямую разрешить ранние галактики, он даже не может обнаружить их свет из-за диффузного свечения «зодиакального света». Зодиакальный свет, вызванный ореолом пыли, рассеивающей свет в пределах Солнечной системы, чрезвычайно слаб, но, как и световое загрязнение на Земле, он может скрывать даже более тусклые объекты в ранней Вселенной.

Космический корабль «Новые горизонты» вышел из области зодиакального света и смотрит на самое темное небо, которое когда-либо было изображено. Это дает возможность измерить фоновый свет из-за пределов нашей галактики и сравнить его с известными и ожидаемыми источниками.

Почтальон сказал Нью-Йорк Таймс если бы мы продвинулись на порядок дальше, это не привело бы к более мрачному взгляду.

«Когда у вас есть телескоп на New Horizons далеко на краю Солнечной системы, вы можете спросить, насколько темным становится космос в любом случае», — написал Лауэр. «Используйте камеру, чтобы измерить свечение неба».

Тем не менее, измерение не было простым. В статье астрофизик и писатель Итан Сигел, не участвовавший в исследовании, объясняет, как команда тщательно идентифицировала, смоделировала и удалила влияние «шумов камеры, рассеянного солнечного света, избыточного внеосевого звездного света, кристаллов от тяги космического корабля, и другие инструментальные эффекты». Они также удалили все изображения, расположенные слишком близко к Млечному Пути. После всего этого они остались со слабым сиянием вселенной, и это захватывающая часть.

Статья в тему:  Кто играет Джуда по всей вселенной

Исследование 2016 года предсказало, что Вселенная с двумя триллионами галактик будет производить примерно в десять раз больше света, чем показывают галактики, которые мы наблюдали до сих пор. Но команда New Horizons обнаружила только вдвое больше света. Это привело их к выводу, что там, вероятно, скрывается меньше галактик, чем считалось ранее, — число ближе к первоначальной оценке Хаббла.

«Возьмите все галактики, которые может видеть Хаббл, удвойте это число, и это то, что мы видим — но не более того», — сказал Лауэр.

Наблюдение за звездами: следующее поколение

Эти наблюдения с New Horizons — не конец истории. Наша способность видеть самую раннюю вселенную должна получить поддержку в этом году, когда (скрестим пальцы) преемник Хаббла, космический телескоп Джеймса Уэбба, запустится и начнет работу.

JWST предназначен для наблюдения на более длинных волнах, чем Хаббл, и намного больше. Эти атрибуты должны позволить ему заглянуть еще дальше и получить изображения этих меньших и более тусклых первых галактик. Как и в случае с Hubble Deep Field, если все в порядке, добавление этих галактик к переписи должно дать нам еще более четкое представление о целом.

Какое бы число ученые в конце концов ни выбрали, оно вряд ли будет чем-то иным, кроме ошеломляюще огромным. Даже несколько сотен миллиардов галактик означают, что существует весь галактики для каждой звезды Млечного Пути. Такое исследование, несомненно, прольет еще больше света на космологические вопросы о том, как образовалась Вселенная. Но также возникает вопрос: среди огромного моря галактик, звезд и планет мы действительно единственный вид, который когда-либо смотрит и задается вопросом, одиноки ли мы?

голоса
Рейтинг статьи
Статья в тему:  Как устроена вселенная
Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
Adblock
detector