Наблюдаемая Вселенная содержит в десять раз больше галактик, чем считалось ранее

Астрономы, используя данные космических телескопов НАСА/ЕКА «Хаббл» и других телескопов, провели точную перепись числа галактик во Вселенной. Группа пришла к неожиданному выводу, что галактик в наблюдаемой Вселенной как минимум в 10 раз больше, чем считалось ранее. Результаты имеют явное значение для нашего понимания формирования галактик, а также помогают решить древний астрономический парадокс — почему ночью небо темное?

Один из самых фундаментальных вопросов астрономии — это вопрос о том, сколько галактик содержит Вселенная. Изображения Hubble Deep Field, сделанные в середине 1990-х годов, дали первое реальное представление об этом. Было обнаружено множество слабых галактик, и было подсчитано, что наблюдаемая Вселенная содержит от 100 до 200 миллиардов галактик [1]. Теперь международная команда под руководством Кристофера Конселиса из Ноттингемского университета в Великобритании показала, что эта цифра как минимум в десять раз занижена.

Конселис и его команда пришли к такому выводу, используя снимки дальнего космоса, полученные Хабблом, данные предыдущей работы его команды и другие опубликованные данные [2]. Они кропотливо преобразовали изображения в 3D, чтобы провести точные измерения количества галактик в разные периоды истории Вселенной. Кроме того, они использовали новые математические модели, которые позволили им сделать вывод о существовании галактик, которые нынешнее поколение телескопов не может наблюдать.Это привело к неожиданному осознанию того, что для того, чтобы числа складывались, около 90% галактик в наблюдаемой Вселенной на самом деле слишком слабы и слишком далеки, чтобы их можно было увидеть — пока.

«Уму непостижимо, что более 90% галактик во Вселенной еще предстоит изучить. Кто знает, какие интересные свойства мы обнаружим, когда будем наблюдать за этими галактиками с помощью телескопов следующего поколения». объясняет Кристофер Конселис о далеко идущих последствиях новых результатов.

При анализе данных команда заглянула более чем на 13 миллиардов лет в прошлое. Это показало им, что галактики неравномерно распределены по всей истории Вселенной. На самом деле оказывается, что когда Вселенной было всего несколько миллиардов лет, на единицу объема приходилось в 10 раз больше галактик, чем сегодня. Большинство этих галактик были относительно небольшими и слабыми, с массами, подобными массам галактик-спутников, окружающих Млечный Путь.

Эти результаты являются убедительным доказательством того, что на протяжении всей истории Вселенной происходила значительная эволюция, в ходе которой галактики сливались вместе, резко уменьшая их общее количество. «Это дает нам подтверждение так называемого нисходящего формирования структуры во Вселенной». объясняет Конселис.

Уменьшение числа галактик с течением времени также способствует решению парадокса Ольберса — почему ночью небо темное [3]. Команда пришла к выводу, что галактик так много, что в принципе каждая точка на небе содержит часть галактики. Однако большинство этих галактик невидимы человеческому глазу и даже современным телескопам из-за комбинации факторов: красного смещения света, динамической природы Вселенной и поглощения света межгалактической пылью и газом. ночное небо остается в основном темным.

Заметки

[1] Ограниченная скорость света и возраст Вселенной означают, что всю Вселенную нельзя увидеть с Земли. Часть, видимая в пределах нашего космологического горизонта, называется наблюдаемой Вселенной.

[2] В исследовании используются данные Perez-Gonzalez et al. (2008), Kajisawa et al. (2009), Фонтанта и др. (2004, 2006), Caputi et al. (2011), Pozzetti et al. (2009), Мортлок и др. (2011), Muzzin et al. (2013), Мортлок и др. (2015), Дункан и др. (2014), Грациан и др. (2015), Tomczak et al. (2014) и Song et al. (2015).

[3] Астроном Генрих Ольберс утверждал, что ночное небо должно быть постоянно залито светом, потому что в неизменной Вселенной, наполненной бесконечным числом звезд, каждая отдельная часть неба должна быть занята ярким объектом. Однако наше современное понимание Вселенной состоит в том, что она конечна и динамична, а не бесконечна и статична.

Дополнительная информация

Космический телескоп Хаббл — проект международного сотрудничества между ЕКА и НАСА.

Результаты будут опубликованы в газете «Эволюция плотности числа галактик на z < 8 и ее последствия", который будет опубликован в Астрофизический журнал.

В состав международной группы астрономов, участвующих в этом исследовании, входят Кристофер Дж. Конселис (Ноттингемский университет, Соединенное Королевство), Аарон Уилкинсон (Ноттингемский университет, Соединенное Королевство), Кеннет Дункан (Лейденский университет, Нидерланды) и Элис Мортлок (Университет Эдинбург, Великобритания)

Изображение предоставлено: НАСА, ЕКА.

Ссылки

• Изображения Хаббла
• Ссылка на релиз хабблсайта
• Ссылка на научную статью

Контакты

Кристофер Конселис
Ноттингемский университет
Ноттингем, Великобритания
Тел.: +44 115 951 5137
Электронная почта: conselice@nottingham.ac.uk

Матиас Ягер
ESA/Hubble, специалист по общественной информации
Гархинг-бай-Мюнхен, Германия
Тел: +49 176 62397500
Электронная почта: mjaeger@partner.eso.org

Линдси Брук
Ноттингемский университет, менеджер по связям со СМИ
Ноттингем, Великобритания
Тел: +44 115 951 5751
Электронная почта: lindsay.brooke@nottingham.ac.uk

О выпуске