Hány galaxis van az Univerzumban? Erre a kérdésre nagyon nehéz a válasz. A múlt sok csillagásza megpróbálta kitalálni, hány galaxis van a világegyetemben. Megszámlálásuk lehetetlen feladatnak tűnik. Amikor a számla milliárdokat tesz ki, időbe telik, amíg összeadódik. További probléma eszközeink korlátozott száma. A legjobb kép elérése érdekében a teleszkópnak nagy rekesznyílással kell rendelkeznie (az elsődleges tükör vagy lencse átmérője), és a légkör felett kell elhelyezni, hogy elkerülje a Föld levegőjének torzulását.
Hubble Field
A fenti tény talán leghangulatosabb példája a Hubble Extreme Deep Field – az azonos nevű teleszkópról tíz év alatt készült fényképek kombinálásával kapott kép. A NASA szerint a teleszkóp 50 napig figyelte az égbolt egy kis területét. Ha a hüvelykujját karnyújtásnyira tartja, hogy lefedje a holdat, akkor a mély területa margók akkorák lesznek, mint a gombostű feje.
A többórás megfigyelés során halvány fény begyűjtésével a Hubble-teleszkóp közeli és nagyon távoli galaxisok ezreit fedezte fel, így a róla készült felvételek az univerzum legteljesebb képei. Tehát még ha galaxisok ezrei vannak is ezen a kis égi ponton, képzeld el, mennyit találhatsz még máshol az univerzumban.
Szakértői értékelések
Bár a szakértők véleménye eltérő, az olyan kérdésekre adott válaszok, mint "Hány galaxis van az univerzumban?" csillagászati számokkal fejezhető ki: 100-tól 200 milliárdig. Amikor a James Webb Űrteleszkóp 2020-ban elindul, a NASA várhatóan még több információt fog felfedni az univerzum korai galaxisairól.
A technológia valóban csodákat tesz. Amennyire a modern csillagászok tudják, a Hubble-teleszkóp a legjobb eszköz az univerzumban ismert galaxisok számának megszámlálására és becslésére. Az 1990-ben felbocsátott teleszkóp elsődleges tükrén kezdetben torzulás volt, amit egy 1993-as transzferlátogatás során korrigáltak. A Hubble több frissítésen és küldetésen is átesett az utolsó, 2009 májusi küldetéséig. Az Univerzum végtelen, hány galaxis, hány bolygó van benne? Úgy tűnik, a jövőben még meg kell találnunk.
Ursa Major
1995-ben a csillagászok egy távcsövet mutattak az Ursa Major üres területére, és tíz nap megfigyeléseit gyűjtötték össze. NÁL NÉLEnnek eredményeként körülbelül 3000 halvány galaxist találtak egy keretben, amely elhomályosult, mint a 30. magnitúdó. Összehasonlításképpen: a Sarkcsillag körülbelül a második magnitúdójú. A kép ezen összetevőjét Hubble mélymezőnek nevezték, és ez volt a legtávolabbi az univerzumban.
Amikor a fent említett amerikai távcsövet alaposan korszerűsítették, a csillagászok kétszer megismételték a kísérletet. 2003-ban és 2004-ben a tudósok körülbelül 10 000 galaxist fedeztek fel a Fornax csillagkép egy kis területén.
2012-ben, ismét korszerűsített műszerekkel, a tudósok egy távcső segítségével nézték meg az ultramély mező egy részét. A csillagászok még ebben a szűkebb látómezőben is körülbelül 5500 galaxist tudtak kimutatni. A kutatók "Extreme Deep Field"-nek nevezték el.
Láthatatlan milliárdok
Bármelyik eszközt is használjuk, az univerzumban található galaxisok számának becslésére szolgáló módszer többé-kevésbé ugyanaz. Az égbolt egy távcsővel (jelen esetben Hubble-lel) vett részét. Ezután az égbolt darabjának a teljes univerzumhoz viszonyított arányával meghatározhatja, hogy hány galaxis van az univerzumban.
Kozmológiai elv és az Univerzum kora
A kozmológiai elv egyik példája az univerzum tanulmányozásában a kozmikus mikrohullámú háttér, a sugárzás, amely az univerzum korai szakaszából maradt vissza az Ősrobbanás után.
Az univerzum tágulásának mérése távolodó galaxisok megfigyeléséveltőlünk, mutasd meg, hogy körülbelül 13,82 milliárd éves. Azonban ahogy az univerzum öregszik és nagyobb lesz, a galaxisok egyre távolabb kerülnek a Földtől. Így nehezebb lesz látni őket.
Az univerzum a fénysebességnél gyorsabban tágul (ami nem sérti meg Einstein sebességkorlátozását, mert a tágulás magának az univerzumnak köszönhető, nem a rajta áthaladó tárgyaknak). Ráadásul az univerzum felgyorsul a tágulásában.
Itt jön képbe a „megfigyelhető univerzum” – az az univerzum, amelyet láthatunk. Sok szakértő szerint ez 1-2 billió éven belül azt jelenti, hogy lesznek olyan galaxisok, amelyek kívül esnek a Földről látható tereken.
Változó lámpa
Csak olyan galaxisokból láthatunk fényt, amelyeknek volt elég idejük eljutni hozzánk – vagyis elég közel kerültek a Tejúthoz. Ez nem jelenti azt, hogy ezek az objektumok mind léteznek a térben. Innen származik a "megfigyelhető univerzum" meghatározása.
A Tejútrendszer jövője
A galaxisok is változnak az idő múlásával. A Tejút ütközési úton halad a közeli Androméda-galaxissal, és a kettő körülbelül négymilliárd éven belül egyesül. Később a helyi csoportunk többi galaxisa egyesülni fog. A csillagászok úgy vélik, hogy ezeknek a jövőbeli galaxisoknak a lakói egy sötétebb univerzumot fognak megfigyelni.
Amikor az elsőcivilizációban nem volt bizonyítékuk egy százmilliárd galaxisból álló univerzumra. Ezért utódaink nem fogják látni az univerzum tágulását. Valószínűleg észre sem veszik, hogy megtörtént az Ősrobbanás.
Ha mi, hétköznapi emberek tudni akarjuk, hány galaxis és bolygó van az Univerzumban, akkor a csillagászokat jobban érdekli, hogyan jött létre maga a kozmosz. A NASA szerint a galaxisok betekintést nyújtanak abba, hogyan szerveződik az anyag a világegyetemben – legalábbis nagy léptékben. A tudósokat a részecsketípusok és a kvantummechanika is érdekli a megfigyelt spektrumok kis oldalán.
Korai galaxisok
A legkorábbi galaxisok tanulmányozásával és a mai galaxisokkal való összehasonlításával megérthetjük növekedésüket és fejlődésüket. A Webb nevű fejlett távcső lehetővé teszi a tudósok számára, hogy adatokat gyűjtsenek a legelső galaxisokban létező csillagtípusokról. A több száz vagy több ezer galaxis spektroszkópiájával végzett nyomon követési megfigyelések segítenek a kutatóknak megérteni, hogyan keletkeztek és halmozódtak fel a hidrogénnél nehezebb elemek az évszázadok során csillaghalmazok formájában. Ezek a tanulmányok az egyesülésük részleteit is feltárják, és sok más folyamatra is rávilágítanak.
Sötét anyag
A tudósokat az is érdekli, hogy a sötét anyag milyen szerepet játszik a galaxisok születésében. Ez egy nagyon kíváncsi kérdés. Míg az univerzum egy része látható olyan objektumokban, mint a galaxisok vagy csillagok, a sötét anyag igenami a kozmosz nagy részét alkotja, az egyáltalán láthatatlan. Hány galaxis van az univerzumban? Ezen objektumok száma nem teljesen ismert, de határozottan több mint százmilliárd.
Következtetés
Amikor az éjszakai égboltra nézel a csillagok fátylán és a Tejút síkján keresztül, nem teheted meg, hogy kicsinek érzed magad az univerzum égbolton túli nagy szakadéka előtt. Míg ezek szinte mindegyike láthatatlan a szemünk számára, a megfigyelhető univerzum, amely minden irányban több tízmilliárd fényévet ölel fel, fantasztikusan sok galaxist tartalmaz.
Az ismert csillaghalmazok száma a teleszkópos technológia fejlődésével nőtt – ezrekről milliókra, milliárdokról trilliókra. Ha a legegyszerűbb elemzést a mai legjobb technológiával végeznénk, azt mondanánk, hogy 170 milliárd galaxis van az univerzumban. De még többet fogunk felfedezni ezekből a tárgyakból, mert már most is úgy gondolják, hogy valójában nem kevesebb, mint két billió.
Egy nap mindet megszámoljuk. Teleszkópjainkat az ég felé fogjuk mutatni, összegyűjtjük a csillagok által kibocsátott minden fotont, és észlelünk minden kozmikus objektumot, függetlenül attól, hogy milyen halvány fénye van.
De ez a gyakorlatban nem fog működni. Teleszkópjaink korlátozott méretűek, ami viszont korlátozza az összegyűjthető fotonok számát. Összefüggés van aközött, hogy milyen halványan látsz egy tárgyat, és hogy az égbolt mekkora részét tudod "takarni" egy optikai műszerrel. Az univerzum egy részehomályos a benne lévő sötét anyag miatt. Minél távolabb van egy tárgy, annál halványabbnak tűnik.
Tehát csak az univerzum megvilágított részét nézhetjük, a sötét anyagba, csillagokba vagy galaxisokba nem. A tudósok több száz halvány, távoli űrobjektumról gyűjtöttek adatokat. Még mindig abban reménykednek, hogy megtudják, hogyan is néznek ki valójában a távoli világok. És mi, pusztán megfigyelők, éppúgy reméljük, mint ők.
