Koliko galaksija postoji u Univerzumu? Odgovor na ovo pitanje je veoma težak. Mnogi astronomi iz prošlosti pokušavali su otkriti koliko galaksija ima u svemiru. Njihovo brojanje izgleda kao nemoguć zadatak. Kada račun pređe na milijarde, potrebno je neko vrijeme da se sabere. Drugi problem je ograničen broj naših alata. Da biste dobili najbolju sliku, teleskop treba da ima veliki otvor (prečnik primarnog ogledala ili sočiva) i da bude postavljen iznad atmosfere kako bi se izbeglo izobličenje od Zemljinog vazduha.
Hubble Field
Možda najzvučniji primjer gornje činjenice je Hubble Extreme Deep Field - slika dobijena kombinovanjem fotografija snimljenih u periodu od deset godina sa istoimenog teleskopa. Prema NASA-i, teleskop je posmatrao malu površinu neba 50 dana. Ako držite palac na dužini ruke da pokrijete mjesec, područje dubokomargine će biti veličine glave igle.
Prikupljanjem slabog svjetla tokom mnogo sati posmatranja, teleskop Hubble je otkrio hiljade galaksija, bliskih i veoma udaljenih, čineći slike preuzete sa njega najpotpunijom slikom svemira. Pa čak i ako postoje hiljade galaksija na ovoj maloj tački na nebu, zamislite koliko ih se još može naći drugdje u svemiru.
Stručne procjene
Iako se stručnjaci razlikuju u svojim procjenama, odgovori na pitanja poput "Koliko galaksija ima u svemiru?" može se izraziti u astronomskim brojevima: od 100 do 200 milijardi. Kada svemirski teleskop James Webb bude lansiran 2020., očekuje se da će NASA otkriti još više informacija o ranim galaksijama u svemiru.
Tehnologija zaista čini čuda. Koliko moderni astronomi znaju, Hubble teleskop je najbolji alat za brojanje i procjenu koliko je galaksija poznato u svemiru. Teleskop, lansiran 1990. godine, u početku je imao izobličenje na svom primarnom ogledalu, koje je ispravljeno tokom posjete šatla 1993. godine. Hubble je također prošao nekoliko nadogradnji i misija do svoje posljednje misije u maju 2009. godine. Da li je Univerzum beskonačan, koliko galaksija, koliko planeta ima u njemu? Očigledno, to tek treba da saznamo u budućnosti.
Veliki medvjed
Godine 1995. astronomi su uperili teleskop u ono što se činilo kao prazna oblast Velikog medvjeda i prikupili deset dana posmatranja. ATKao rezultat toga, oko 3000 blijedih galaksija pronađeno je u jednom kadru, koji je postao mutan, poput 30. magnitude. Za poređenje: Sjevernjača ima otprilike drugu magnitudu. Ova komponenta slike nazvana je Hubbleovo duboko polje i bila je najudaljenija komponenta ikada viđena u svemiru.
Kada je pomenuti američki teleskop temeljito nadograđen, astronomi su dva puta ponovili eksperiment. 2003. i 2004. godine naučnici su otkrili oko 10.000 galaksija u malom području u sazviježđu Fornax.
U 2012. godini, ponovo sa nadograđenim instrumentima, naučnici su koristili teleskop da pogledaju dio ultra-dubokog polja. Čak i u ovom užem vidnom polju, astronomi su uspjeli otkriti oko 5.500 galaksija. Istraživači su ga nazvali "ekstremno duboko polje".
Nevidljive milijarde
Koji god alat da se koristi, metoda za procjenu koliko galaksija ima u svemiru je manje-više ista. Uzimate dio neba snimljen teleskopom (u ovom slučaju Hubble). Zatim, koristeći omjer komada neba i cijelog svemira, možete odrediti koliko galaksija ima u svemiru.
Kosmološki princip i starost svemira
Jedan primjer kosmološkog principa u proučavanju svemira je kosmička mikrovalna pozadina, zračenje koje je zaostalo iz ranih faza svemira nakon Velikog praska.
Mjerenje širenja svemira kroz posmatranje galaksija koje se udaljavajuod nas, pokazuju da je star oko 13,82 milijarde godina. Međutim, kako svemir bude stariji i veći, galaksije će se udaljavati sve dalje od Zemlje. Zbog toga će ih biti teže vidjeti.
Univerzum se širi brže od brzine svjetlosti (što ne krši Ajnštajnovo ograničenje brzine, jer je širenje posledica samog univerzuma, a ne objekata koji putuju kroz njega). Osim toga, svemir se ubrzava u svom širenju.
Ovdje dolazi u igru "uočljivi univerzum" - univerzum koji možemo vidjeti. Prema mnogim stručnjacima, za 1-2 triliona godina, to će značiti da će postojati galaksije koje se nalaze izvan prostora koje možemo vidjeti sa Zemlje.
Promjena svjetla
Možemo vidjeti samo svjetlost iz galaksija koje su imale dovoljno vremena da dođu do nas - odnosno da se dovoljno približe Mliječnom putu. To ne znači da su ovi objekti sve što postoji u svemiru. Otuda definicija "uočljivog svemira".
Budućnost Mliječnog puta
Galaksije se takođe menjaju tokom vremena. Mliječni put je na putu sudara sa obližnjom galaksijom Andromeda, a dvije će se spojiti za oko četiri milijarde godina. Kasnije će se ostale galaksije u našoj lokalnoj grupi na kraju spojiti. Astronomi vjeruju da će stanovnici ovih budućih galaksija promatrati tamniji svemir.
Kada je prvicivilizacije, nisu imali dokaze o univerzumu sa stotinu milijardi galaksija. Stoga naši potomci neće vidjeti širenje svemira. Vjerovatno neće ni shvatiti da se Veliki prasak dogodio.
Ako mi, obični ljudi, želimo da znamo koliko galaksija i planeta ima u svemiru, onda astronome više zanima kako je nastao sam kosmos. Prema NASA-i, galaksije pružaju uvid u to kako je materija organizirana u svemiru - barem u velikoj mjeri. Naučnici su takođe zainteresovani za tipove čestica i kvantnu mehaniku na maloj strani posmatranog spektra.
Rane galaksije
Proučavajući neke od najranijih galaksija i upoređujući ih sa današnjim, možemo razumjeti njihov rast i razvoj. Napredni teleskop nazvan Webb omogućit će naučnicima da prikupe podatke o vrstama zvijezda koje su postojale u prvim galaksijama. Naknadna zapažanja pomoću spektroskopije stotina ili hiljada galaksija pomoći će istraživačima da shvate kako su se elementi teži od vodonika formirali i akumulirali kao zvjezdana jata formirana tokom stoljeća. Ove studije će također otkriti detalje njihovog spajanja i rasvijetliti mnoge druge procese.
Tamna materija
Naučnike takođe zanima uloga koju tamna materija igra u nastanku galaksija. Ovo je vrlo radoznalo pitanje. Dok je dio svemira vidljiv u objektima kao što su galaksije ili zvijezde, tamna materija jesteono što čini većinu kosmosa uopšte je nevidljivo. Koliko galaksija ima u svemiru? Broj ovih objekata nije u potpunosti poznat, ali je definitivno više od sto milijardi.
Zaključak
Kada pogledate noćno nebo kroz veo zvijezda i ravan Mliječnog puta, ne možete a da se ne osjećate malim ispred velikog ponora svemira koji se nalazi iza nebeskog svoda. Dok su skoro svi nevidljivi našim očima, svemir koji se može posmatrati, koji se prostire na desetine milijardi svetlosnih godina u svim pravcima, sadrži fantastično veliki broj galaksija.
Broj poznatih zvezdanih jata se povećao razvojem teleskopske tehnologije - od hiljada do miliona, od milijardi do triliona. Kada bismo uradili najjednostavniju analizu koristeći današnju najbolju tehnologiju, rekli bismo da u našem svemiru postoji 170 milijardi galaksija. Ali otkrit ćemo još više ovih objekata, jer se već vjeruje da ih zapravo nema manje od dva triliona.
Jednog dana ćemo ih sve prebrojati. Usmjerit ćemo naše teleskope prema nebu, prikupiti svaki foton koji emituju zvijezde i otkriti svaki kosmički objekat, bez obzira koliko je slab njegov sjaj.
Ali to neće raditi u praksi. Naši teleskopi su ograničene veličine, što zauzvrat ograničava broj fotona koje mogu prikupiti. Postoji veza između toga koliko slab objekt možete vidjeti i koliko neba možete "pokriti" optičkim instrumentom. Neki dio svemirazamagljeno zbog tamne materije u njemu. Što je predmet udaljeniji, to je blijeđi.
Tako da možemo gledati samo u osvijetljeni dio svemira, ne zavirujući u tamnu materiju, zvijezde ili galaksije. Naučnici su prikupili podatke o stotinama tamnih, udaljenih svemirskih objekata. I dalje se nadaju da će saznati kako daleki svjetovi zaista izgledaju. I mi obični posmatrači se nadamo tome koliko i oni.
