Колко галактики има във Вселената

Част от изображението в дълбокия космос "Hubble Ultra Deep Field". Всичко, което виждате, са галактики.

Съвсем наскоро, през 20-те години на миналия век, известният астроном Едуин Хъбъл успя да докаже, че нашият Млечен път не е единствената съществуваща галактика. Днес вече сме свикнали, че пространството е изпълнено с хиляди и милиони други галактики, на фона на които нашата изглежда много мъничка. Но колко точно галактики във Вселената са до нас? Днес ще намерим отговора на този въпрос.

От едно до безкрайност

Звучи невероятно, но дори нашите прадядовци, дори повечето учени, са смятали нашия Млечен път за метагалактика - обект, покриващ цялата видима Вселена. Тяхната заблуда се обясняваше съвсем логично с несъвършенството на тогавашните телескопи - дори и най-добрите от тях виждаха галактиките като размазани петна, поради което без изключение бяха наречени мъглявини. Смятало се, че с течение на времето от тях се образуват звезди и планети, както някога се е формирала нашата слънчева система. Това предположение беше потвърдено от откриването на първата планетарна мъглявина през 1796 г., в центъра на която имаше звезда. Ето защо учените смятат, че всички други мъгливи обекти в небето са същите облаци от прах и газ, в които звездите все още не са имали време да се образуват.

Първи стъпки

Естествено, напредъкът не спря. Още през 1845 г. Уилям Парсънс построява гигантския за онези времена телескоп Левиатан, чийто размер е близо два метра. В желанието си да докаже, че "мъглявините" всъщност са направени от звезди, той сериозно доближава астрономията до съвременната концепция за галактиката. Той успя да забележи за първи път спиралната форма на отделните галактики, както и да открие в тях спадове на светимост, съответстващи на особено големи иярки звездни купове.

Дори в изображения от мощни космически телескопи галактиките често са размазани.

Спорът обаче продължава до 20 век. Въпреки че в прогресивното научно общество вече беше прието, че има много други галактики освен Млечния път, официалната академична астрономия се нуждаеше от неопровержими доказателства за това. Следователно очите на телескопите от цял свят са насочени към най-близката голяма галактика до нас, която също преди това беше смятана за мъглявина - галактиката Андромеда.

През 1888 г. първата снимка на Андромеда е направена от Исак Робъртс, а допълнителни снимки са направени през годините 1900-1910 г. Те показват ярко галактическо ядро и дори отделни клъстери от звезди. Но ниската разделителна способност на изображенията позволи грешки. Това, което се смяташе за звездни купове, може да е било мъглявина или просто няколко звезди, „слепени“ в една по време на експонирането на изображението. Но окончателното решение на въпроса не беше далеч.

Първата снимка на галактиката Андромеда, 1888 г

Модерна живопис

През 1924 г., използвайки рекордния телескоп от началото на века, Едуин Хъбъл успя повече или по-малко точно да оцени разстоянието до галактиката Андромеда. Оказа се толкова огромен, че напълно изключи принадлежността на обекта към Млечния път (въпреки факта, че оценката на Хъбъл беше три пъти по-малка от съвременната). Друг астроном откри много звезди в "мъглявината", което ясно потвърди галактическата природа на Андромеда. През 1925 г., въпреки критиките на колегите си, Хъбъл представя резултатите от работата си на конференция на Американското астрономическо общество.

Тази реч даде началото на нов период в историята на астрономията - учените "преоткриха" мъглявините, приписвайки им титлата на галактики, и откриханов. В това им помогнаха разработките на самия Хъбъл - например откриването на червеното отместване. Броят на известните галактики нараства с изграждането на нови телескопи и изстрелването на нови - например широкото използване на радиотелескопи след Втората световна война.

Но до 90-те години на ХХ век човечеството остава в неведение за реалния брой галактики около нас. Атмосферата на Земята пречи дори на най-големите телескопи да получат точна картина - газовите черупки изкривяват изображението и поглъщат светлината на звездите, затваряйки хоризонтите на Вселената от нас. Но учените успяха да заобиколят тези ограничения, като изстреляха космическия телескоп Хъбъл, кръстен на астроном, когото вече познавате.

Телескоп Хъбъл в околоземна орбита

Благодарение на този телескоп хората за първи път видяха ярките дискове на тези галактики, които преди изглеждаха като малки мъглявини. И там, където небето изглеждаше празно, се появиха милиарди нови - и това не е преувеличение. Допълнителни проучвания обаче показват, че дори хилядите милиарди звезди, видими от Хъбъл, са поне една десета от техния реален брой.

окончателен резултат

И все пак колко точно галактики съществуват във Вселената? Веднага ще ви предупредя, че ще трябва да броим заедно - такива въпроси обикновено не представляват голям интерес за астрономите, тъй като са лишени от научна стойност. Да, те каталогизират и проследяват галактики, но само за по-големи цели като изучаване на широкомащабната структура на Вселената.

Никой обаче не се наема да намери точния брой. Първо, нашият свят е безкраен, поради което поддържането на пълен списък от галактики е проблематично и няма практически смисъл. Второ, за да преброи дори тези галактики, които са във видимата вселена, астрономът няма достатъчно живот. Дори да живее 80 години,той ще започне да брои галактиките от раждането си и ще отдели не повече от секунда, за да открие и регистрира всяка галактика, астрономът ще открие само повече от 2 милиарда обекта - много по-малко, отколкото всъщност има галактики.

Сравнителни мащаби на изображението Ultra Deep Field

За да определим приблизителното число, нека вземем някои от високопрецизните изследвания на космоса - например "Ultra Deep Field" на телескопа Hubble от 2004 г. В площ, равна на 1/13 000 000 от цялата площ на небето, телескопът успя да открие 10 000 галактики. Имайки предвид, че други задълбочени изследвания от онова време показват подобна картина, можем да осредним резултата. Следователно, в рамките на чувствителността на Хъбъл, ние виждаме 130 милиарда галактики от цялата вселена.

Това обаче не е всичко. След "Ultra Deep Field" бяха направени много други кадри, които добавиха нови детайли. И не само във видимия спектър на светлината, с който оперира Хъбъл, но и в инфрачервения и рентгеновия. Към 2014 г. в радиус от 14 милиарда светлинни години са ни достъпни 7 трилиона 375 милиарда галактики.

Но това отново е минималната оценка. Астрономите смятат, че натрупванията на прах в междугалактическото пространство ни отнемат 90% от наблюдаваните обекти - 7 трилиона лесно се превръщат в 73 трилиона. Но тази цифра ще се втурне още повече към безкрайността, когато телескопът на Джеймс Уеб навлезе в орбитата на Слънцето. Това устройство ще достигне за минути там, където Хъбъл си проправя път от дни, и ще проникне още по-навътре в дълбините на Вселената.