Koliko galaksij je v vesolju? Odgovor na to vprašanje je zelo težak. Mnogi astronomi preteklosti so poskušali ugotoviti, koliko galaksij je v vesolju. Njihovo štetje se zdi nemogoča naloga. Ko gre račun na milijarde, traja nekaj časa, da se sešteje. Druga težava je omejeno število naših orodij. Za najboljšo sliko mora teleskop imeti veliko odprtino (premer primarnega ogledala ali leče) in biti nameščen nad atmosfero, da se izognemo popačenju zaradi zemeljskega zraka.
Hubble Field
Morda najbolj odmeven primer zgornjega dejstva je Hubble Extreme Deep Field – slika, pridobljena s kombiniranjem fotografij, posnetih v obdobju desetih let z istoimenskega teleskopa. Po podatkih Nase je teleskop opazoval majhno območje neba 50 dni. Če držite palec na dosegu roke, da pokrijete luno, je območje globokorobovi bodo velikosti glave žebljička.
Z zbiranjem šibke svetlobe v večurnem opazovanju je teleskop Hubble odkril na tisoče galaksij, tako blizu kot zelo oddaljenih, zaradi česar so slike, posnete iz njega, najbolj popolna slika vesolja. Torej, tudi če je na tem majhnem mestu na nebu na tisoče galaksij, si predstavljajte, koliko jih je mogoče najti drugje v vesolju.
strokovne ocene
Čeprav se strokovnjaki razlikujejo v svojih ocenah, odgovori na vprašanja, kot je "Koliko galaksij je v vesolju?" lahko izrazimo v astronomskih številkah: od 100 do 200 milijard. Ko bo vesoljski teleskop James Webb izstreljen leta 2020, naj bi NASA razkrila še več informacij o zgodnjih galaksijah v vesolju.
Tehnologija resnično dela čudeže. Kolikor vedo sodobni astronomi, je Hubblov teleskop najboljše orodje za štetje in oceno, koliko galaksij je znanih v vesolju. Teleskop, ki je bil lansiran leta 1990, je imel sprva popačenje na svojem primarnem ogledalu, ki so ga popravili med obiskom shuttlea leta 1993. Hubble je do svoje zadnje misije maja 2009 doživel tudi več nadgradenj in misij. Je vesolje neskončno, koliko galaksij, koliko planetov je v njem? Očitno bomo v prihodnosti še izvedeli.
Velika medvedka
Leta 1995 so astronomi usmerili teleskop na nekaj, kar je bilo videti kot prazno območje Velikega medveda, in zbrali deset dni opazovanj. ATPosledično je bilo v enem okvirju najdenih približno 3000 šibkih galaksij, ki so postale zatemnjene, kot je 30. magnituda. Za primerjavo: Severnica ima približno drugo magnitudo. Ta komponenta slike se je imenovala Hubblovo globoko polje in je bila najbolj oddaljena, kar so jih kdaj videli v vesolju.
Ko je bil prej omenjeni ameriški teleskop temeljito nadgrajen, so astronomi poskus ponovili dvakrat. V letih 2003 in 2004 so znanstveniki odkrili približno 10.000 galaksij na majhnem območju v ozvezdju Fornax.
Leta 2012 so znanstveniki znova z nadgrajenimi instrumenti uporabili teleskop za ogled dela ultra globokega polja. Tudi v tem ožjem vidnem polju so astronomi lahko zaznali okoli 5500 galaksij. Raziskovalci so ga poimenovali "ekstremno globoko polje".
Nevidne milijarde
Ne glede na uporabljeno orodje je metoda za oceno, koliko galaksij je v vesolju, bolj ali manj enaka. Vzameš del neba, posnet s teleskopom (v tem primeru Hubble). Nato lahko s pomočjo razmerja med koščkom neba in celotnega vesolja določite, koliko galaksij je v vesolju.
Kozmološko načelo in starost vesolja
Eden od primerov kozmološkega principa pri preučevanju vesolja je kozmično mikrovalovno ozadje, sevanje, ki je ostalo iz zgodnjih stopenj vesolja po velikem poku.
Merjenje širjenja vesolja z opazovanjem galaksij, ki se odmikajood nas kažejo, da je star približno 13,82 milijarde let. Ko pa bo vesolje starejše in večje, se bodo galaksije vse bolj oddaljile od Zemlje. Tako jih bo težje videti.
Vesolje se širi hitreje od svetlobne hitrosti (kar ne krši Einsteinove omejitve hitrosti, ker je širitev posledica samega vesolja in ne predmetov, ki potujejo skozi njega). Poleg tega se vesolje pospešuje v svoji širitvi.
Tu pride v igro "opazljivo vesolje" - vesolje, ki ga lahko vidimo. Po mnenju mnogih strokovnjakov bo to čez 1-2 bilijona let pomenilo, da bodo galaksije zunaj vesolja, ki jih lahko vidimo z Zemlje.
Zamenjava luči
Vidimo lahko samo svetlobo iz galaksij, ki so imele dovolj časa, da so prišle do nas – torej, da so se dovolj približale Rimski cesti. To ne pomeni, da so ti predmeti vse, kar je v vesolju. Od tod tudi definicija "opazljivega vesolja".
Prihodnost Rimske ceste
Galaksije se sčasoma spreminjajo tudi. Rimska cesta je na poti trka z bližnjo Andromedino galaksijo, obe pa se bosta združili čez približno štiri milijarde let. Kasneje se bodo druge galaksije v naši lokalni skupini sčasoma združile. Astronomi verjamejo, da bodo prebivalci teh prihodnjih galaksij opazovali temnejše vesolje.
Ko prvicivilizacije, niso imeli dokazov o vesolju s sto milijardami galaksij. Zato naši potomci ne bodo videli širitve vesolja. Verjetno se sploh ne bodo zavedali, da se je zgodil Veliki pok.
Če mi, navadni ljudje, želimo vedeti, koliko galaksij in planetov je v vesolju, potem astronome bolj zanima, kako je nastal kozmos sam. Po podatkih Nase galaksije omogočajo vpogled v to, kako je materija organizirana v vesolju – vsaj v velikem obsegu. Znanstvenike zanimajo tudi vrste delcev in kvantna mehanika na majhni strani opazovanih spektrov.
Zgodnje galaksije
Če preučujemo nekatere najzgodnejše galaksije in jih primerjamo z današnjimi, lahko razumemo njihovo rast in razvoj. Napredni teleskop, imenovan Webb, bo znanstvenikom omogočil zbiranje podatkov o vrstah zvezd, ki so obstajale v prvih galaksijah. Nadaljnja opazovanja s spektroskopijo sto ali tisoč galaksij bodo raziskovalcem pomagala razumeti, kako so se elementi, težji od vodika, oblikovali in kopičili kot zvezdne kopice, ki so nastale skozi stoletja. Te študije bodo razkrile tudi podrobnosti njihove združitve in osvetlile številne druge procese.
temna snov
Znanstvenike zanima tudi vloga, ki jo ima temna snov pri rojstvu galaksij. To je zelo radovedno vprašanje. Medtem ko je del vesolja viden v predmetih, kot so galaksije ali zvezde, je temna snovkar sestavlja večino kozmosa, je sploh nevidno. Koliko galaksij je v vesolju? Število teh predmetov ni povsem znano, vsekakor pa je več kot sto milijard.
Sklep
Ko gledaš na nočno nebo skozi tančico zvezd in ravnino Rimske ceste, si ne moreš pomagati, da se ne bi počutil majhnega pred velikim breznom vesolja, ki leži onstran neba. Medtem ko so skoraj vsi nevidni našim očem, opazno vesolje, ki se razteza na desetine milijard svetlobnih let v vse smeri, vsebuje fantastično veliko število galaksij.
Število znanih zvezdnih kopic se je z razvojem teleskopske tehnologije povečalo – od tisoč na milijone, od milijard do bilijonov. Če bi naredili najpreprostejšo analizo z uporabo današnje najboljše tehnologije, bi rekli, da je v našem vesolju 170 milijard galaksij. A teh predmetov bomo odkrili še več, saj se že verjame, da jih dejansko ni manj kot dva bilijona.
Nekega dne jih bomo vse prešteli. Svoje teleskope bomo usmerili v nebo, zbrali vse fotone, ki jih oddajajo zvezde, in zaznali vsak kozmični objekt, ne glede na to, kako šibek je njegov sijaj.
A v praksi ne bo šlo. Naši teleskopi so omejeni po velikosti, kar posledično omejuje število fotonov, ki jih lahko zberejo. Obstaja povezava med tem, kako šibek predmet lahko vidite in koliko neba lahko "pokrijete" z optičnim instrumentom. Neki del vesoljazakrito zaradi temne snovi v njej. Čim dlje je predmet, tem bolj je videti.
Torej lahko gledamo samo v osvetljeni del vesolja, ne pa v temno snov, zvezde ali galaksije. Znanstveniki so zbrali podatke o na stotine nejasnih, oddaljenih vesoljskih objektov. Še vedno upajo, da bodo izvedeli, kako v resnici izgledajo oddaljeni svetovi. In mi zgolj opazovalci upamo tako kot oni.
