Astronomowie liczą galaktyki w kosmosie

Ile galaktyk jest w kosmosie? Tysiące? Miliony? Więcej?

Są to pytania, do których astronomowie powracają co kilka lat. Okresowo liczą galaktyki za pomocą wyrafinowanych teleskopów i technik. Za każdym razem, gdy dokonują nowego „spisu galaktycznego”, znajdują więcej tych gwiezdnych miast niż przedtem.

Ile ich tam jest? Okazuje się, że dzięki pracy wykonanej przy użyciu Kosmiczny teleskop Hubble, jest ich miliardy. Może być do 2 bilionów... i wciąż rośnie. W rzeczywistości wszechświat jest większy niż myśli astronom.

Idea miliardów i miliardów galaktyk może sprawić, że wszechświat będzie brzmiał znacznie większy i bardziej zaludniony niż kiedykolwiek. Ale bardziej interesujące jest to, że są mniej galaktyki dzisiaj niż w wcześnie wszechświat. Co wydaje się dość dziwne. Co się stało z resztą? Odpowiedź leży w pojęciu „fuzja”. Z czasem galaktyki tworzyły się i łączyły ze sobą, tworząc większe. Tak więc wiele galaktyk, które dziś widzimy, pozostało po miliardach lat ewolucji.

Na przełomie XIX i XX wieku astronomowie sądzili, że istnieje tylko jedna galaktyka - nasza Droga Mleczna - i że jest to cały wszechświat. Widzieli na niebie inne dziwne, mgliste rzeczy, które nazywali „mgławicami spiralnymi”, ale nigdy nie przyszło im do głowy, że mogą to być bardzo odległe galaktyki.

Wszystko zmieniło się w latach dwudziestych, kiedy astronom Edwin Hubble, wykorzystując pracę wykonaną przez astronom Henriettę Leavitt do obliczania odległości do gwiazd za pomocą gwiazd zmiennych, znalazł gwiazdę leżącą w odległej „mgławicy spiralnej”. Było dalej niż jakakolwiek gwiazda w naszej własnej galaktyce. Ta obserwacja powiedziała mu, że mgławica spiralna, którą dziś znamy jako Galaktykę Andromedy, nie była częścią naszej Drogi Mlecznej. To była kolejna galaktyka. Dzięki tej doniosłej obserwacji liczba znanych galaktyk podwoiła się do dwóch. Astronomowie znajdowali się „poza wyścigami”, znajdując coraz więcej galaktyk.

Dziś astronomowie widzą galaktyki tak daleko, jak ich teleskopy „widzą”. Każda część odległego wszechświata wydaje się być pełna galaktyk. Pojawiają się one we wszystkich kształtach, od nieregularnych globów światła po spirale i eliptyczne. Podczas badania galaktyk astronomowie odkryli, w jaki sposób uformowali się i ewoluowali. Widzieli, jak galaktyki łączą się i co się dzieje, kiedy to robią. I oni to wiedzą nasza własna Droga Mleczna i Andromeda połączą się w odległej przyszłości. Za każdym razem, gdy uczą się czegoś nowego, czy to o naszej galaktyce, czy o jakiejś odległej, pogłębia to ich zrozumienie tego, jak zachowują się te „wielkoskalowe struktury”.

Od czasów Hubble'a astronomowie znaleźli wiele innych galaktyk, gdy ich teleskopy były coraz lepsze. Okresowo przeprowadzali spis galaktyk. Najnowsze dzieło spisowe wykonane przez Kosmiczny teleskop Hubble i inne obserwatoria, nadal identyfikują więcej galaktyk na większych odległościach. Po znalezieniu większej liczby tych gwiezdnych miast astronomowie mają lepsze pojęcie o tym, jak tworzą, łączą się i ewoluują. Jednak nawet gdy znajdą dowody na więcej galaktyk, okazuje się, że astronomowie mogą „zobaczyć” tylko około 10 procent galaktyk wiedzieć są tam. Co się z tym dzieje?

Wiele więcej galaktyki, których nie można zobaczyć ani wykryć za pomocą współczesnych teleskopów i technik. Zdumiewające 90 procent spisu galaktyk należy do tej „niewidzialnej” kategorii. W końcu będą „widziane” za pomocą teleskopów takich jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który będzie w stanie wykryć swoje światło (które okazuje się bardzo słabe i znaczna jego część w podczerwieni widma).

Tak więc, chociaż wszechświat ma co najmniej 2 tryliony galaktyk, fakt, że na początku miał WIĘCEJ galaktyk, może również wyjaśnij jedno z najbardziej intrygujących pytań zadanych przez astronomów: jeśli we wszechświecie jest tyle światła, dlaczego niebo jest ciemne noc? Jest to znane jako paradoks Olbersa (nazwany na cześć niemieckiego astronoma Heinricha Olbersa, który jako pierwszy zadał to pytanie). Odpowiedź może wynikać z tych „brakujących” galaktyk. Światło gwiazd z najbardziej odległych i najstarszych galaktyk może być niewidoczne dla naszych oczu z różnych powodów, w tym zaczerwienienie światła z powodu rozszerzenia przestrzeni, dynamicznej natury wszechświata i pochłaniania światła przez pył międzygalaktyczny i gaz. Jeśli połączysz te czynniki z innymi procesami, które zmniejszają naszą zdolność widzenia w zakresie widzialnym i ultrafioletowym (i podczerwień) z najbardziej odległych galaktyk, wszystkie one mogą dać odpowiedź na pytanie, dlaczego widzimy ciemne niebo noc.

Badanie galaktyk trwa i w ciągu następnych kilku dekad astronomowie prawdopodobnie ponownie skorygują spis tych gigantów.