Odkedy sa ľudské bytosti dozvedeli, že Mliečná dráha nebola na nočnej oblohe jedinečná alebo osamotená, astronómovia a kozmológovia sa snažili zistiť, koľko galaxií je vo vesmíre. A donedávna sa naše najväčšie vedecké mysle domnievali, že majú celkom dobrý nápad - medzi 100 a 200 miliardami.
Nová štúdia, ktorú vypracovali vedci z Veľkej Británie, však odhalila niečo ohromujúce o vesmíre. Použitím snímok hlbinných polí Hubble's Deep Field a údajov z iných ďalekohľadov dospeli k záveru, že tieto predchádzajúce odhady boli vypnuté faktorom asi 10. Vesmír, ako sa ukázalo, mohol mať v priebehu jeho výskytu až 2 bilióny galaxií. histórie.
Tím vedený prof. Christopherom Conselice z University of Nottingham v Spojenom kráľovstve spojil snímky získané Hubbleovým vesmírnym teleskopom s inými publikovanými údajmi a vytvoril tak trojrozmernú mapu vesmíru. Potom začlenili sériu nových matematických modelov, ktoré im umožnili odvodiť existenciu galaxií, ktoré nie sú dostatočne jasné na to, aby ich súčasné nástroje mohli pozorovať.
Pomocou nich potom začali skúmať vývoj galaxií za posledných 13 miliárd rokov. To, čo sa naučili, bolo celkom fascinujúce. Napríklad, pozorovali, že distribúcia galaxií v histórii vesmíru nebola rovnomerná. Navyše zistili, že aby sa všetky ich výpočty mohli spočítať, v ranom vesmíre muselo byť desaťkrát viac galaxií, ako sa pôvodne myslelo.
Väčšina z týchto galaxií by mala podobnú hmotnosť ako satelitné galaxie, ktoré boli pozorované okolo Mliečnej dráhy, a bolo by príliš slabé na to, aby ich dnešné nástroje videli. Inými slovami, astronómovia doteraz videli iba asi 10% počiatočného vesmíru, pretože väčšina jeho galaxií bola príliš malá a slabá na to, aby bola viditeľná.
Ako vysvetlil Prof. Conselice vo vydaní Hubble Science, zatiaľ čo môže pomôcť vyriešiť pretrvávajúcu debatu o štruktúre vesmíru:
„Tieto výsledky sú presvedčivým dôkazom toho, že v celej histórii vesmíru došlo k významnému vývoju galaxií, ktorý dramaticky znížil počet galaxií prostredníctvom fúzií medzi nimi, čím sa znížil ich celkový počet. Toto nám poskytuje overenie tzv. Zhora nadol formovanej štruktúry vo vesmíre. “
Aby sme to rozdelili, „model zhora nadol“ formovania galaxie uvádza, že galaxie sa vytvorili z obrovských oblakov plynu väčších ako výsledné galaxie. Tieto oblaky sa začali rúcať, pretože ich vnútorná gravitácia bola silnejšia ako tlaky v cloude. Na základe rýchlosti, pri ktorej sa plynové oblaky otáčali, vytvorili buď špirálu alebo eliptickú galaxiu.
Na rozdiel od toho „model zdola nahor“ uvádza, že galaxie sa vytvorili v ranom vesmíre v dôsledku zlúčenia menších zhlukov, ktoré boli približne o veľkosti globulárnych zhlukov. Tieto galaxie sa mohli na základe vzájomnej gravitácie vtiahnuť do zhlukov a superklasterov.
Táto štúdia okrem toho, že pomôže vyriešiť túto diskusiu, ponúka aj možné riešenie Olbersovho paradoxu (alias „paradox temnej nočnej oblohy“). Tento paradox, pomenovaný po nemeckom astronómovi Heinrichovi Wilhelmovi Olbersovi z 18. a 19. storočia, sa venuje otázke, prečo - vzhľadom na rozlohu vesmíru a všetku svetelnú hmotu v ňom - je v noci temná obloha?
Na základe svojich výsledkov tím Spojeného kráľovstva predpokladal, že zatiaľ čo každý bod na nočnej oblohe obsahuje časť galaxie, väčšina z nich je pre ľudské oko a moderné teleskopy neviditeľná. Je to kvôli kombinácii faktorov, ktoré zahŕňajú účinky kozmického červeného posunu, skutočnosť, že vesmír je dynamický (t. J. Vždy sa rozširuje) a absorpcia svetla kozmickým prachom a plynom.
Netreba dodávať, že budúce misie budú potrebné na potvrdenie existencie všetkých týchto neviditeľných galaxií. V tomto ohľade Conselice a jeho kolegovia hľadajú budúce misie - také, ktoré sú schopné pozorovať hviezdy a galaxie v neviditeľnom spektre - aby sa tak stalo.
"Je to v rozpore s mysľou, že viac ako 90 percent galaxií vo vesmíre sa ešte musí študovať," dodal. „Kto vie, aké zaujímavé vlastnosti nájdeme, keď objavíme tieto galaxie s budúcimi generáciami ďalekohľadov? V blízkej budúcnosti bude vesmírny teleskop James Webb schopný študovať tieto ultra slabé galaxie. “
Pochopenie toho, koľko galaxií v priebehu času existovalo, je základným aspektom porozumenia vesmíru ako celku. S každou úspešnou štúdiou, ktorá sa pokúša vyriešiť to, čo vidíme s našimi súčasnými kozmologickými modelmi, sa to dostávame bližšie!
Nezabudnite si užiť toto video o niektorých najúžasnejších obrázkoch Hubbleovho sníma, so súhlasom HubbleESA:
