Әлемде қанша галактика бар? Бұл сұрақтың жауабы өте қиын. Бұрынғы көптеген астрономдар ғаламда қанша галактика бар екенін анықтауға тырысты. Оларды санау мүмкін емес іс сияқты. Шот миллиардтаған кезде, оны қосу үшін біраз уақыт қажет. Тағы бір мәселе - құралдарымыздың шектеулі саны. Ең жақсы суретті алу үшін телескоптың үлкен апертурасы (негізгі айна немесе линзаның диаметрі) болуы және Жер ауасының бұрмалануын болдырмау үшін атмосфераның үстінде орналасуы керек.
Хаббл өрісі
Жоғарыда аталған фактінің ең резонансты мысалы ретінде Хаббл экстремалды терең өрісі болуы мүмкін - бір аттас телескоптан он жыл бойы түсірілген фотосуреттерді біріктіру арқылы алынған сурет. NASA мәліметінше, телескоп 50 күн бойы аспанның шағын аймағын бақылаған. Егер сіз айды жабу үшін бас бармағыңызды қолдың ұзындығында ұстасаңыз, тереңдік аймағыжиектер түйреуіштің басының өлшемі болады.
Көп сағаттық бақылау кезінде әлсіз жарықты жинау арқылы Хаббл телескопы жақын және өте алыс мыңдаған галактикаларды тауып, одан алынған суреттерді ғаламның ең толық бейнесіне айналдырды. Сондықтан аспандағы осы кішкентай нүктеде мыңдаған галактика болса да, ғаламның басқа жерінде тағы қанша галактика бар екенін елестетіп көріңізші.
Сарапшылардың бағалаулары
Сарапшылардың бағалауы әртүрлі болғанымен, «Ғаламда қанша галактика бар?» сияқты сұрақтарға жауаптар. астрономиялық сандармен көрсетуге болады: 100-ден 200 миллиардқа дейін. Джеймс Уэбб ғарыштық телескопы 2020 жылы ұшырылған кезде, NASA ғаламдағы ертедегі галактикалар туралы көбірек ақпаратты ашады деп күтілуде.
Технология шынымен кереметтер жасайды. Заманауи астрономдар білетіндей, Хаббл телескопы ғаламда қанша галактика бар екенін санау және бағалаудың ең жақсы құралы болып табылады. 1990 жылы іске қосылған телескоптың бастапқы айнасында бұрмалану болды, ол 1993 жылы шаттл сапары кезінде түзетілді. Хаббл сонымен қатар 2009 жылдың мамырындағы соңғы миссиясына дейін бірнеше жаңартулар мен миссиялардан өтті. Ғалам шексіз бе, онда қанша галактика, қанша планета бар? Болашақта әлі анықтай алмасақ керек.
Урса майор
1995 жылы астрономдар Үлкен Урсаның бос аймағына телескопты бағыттап, он күндік бақылаулар жинады. ATНәтижесінде бір кадрдан 3000-ға жуық әлсіз галактикалар табылды, олар 30-шы магнитуда сияқты күңгірттенді. Салыстыру үшін: Солтүстік жұлдыз шамамен екінші магнитудаға ие. Кескіннің бұл құрамдас бөлігі Хаббл терең өрісі деп аталды және ғаламда бұрын-соңды болмаған ең алыстағысы болды.
Жоғарыда аталған американдық телескоп түбегейлі жаңартылған кезде астрономдар тәжірибені екі рет қайталады. 2003 және 2004 жылдары ғалымдар Форнакс шоқжұлдызындағы шағын аумақта шамамен 10 000 галактиканы тапты.
2012 жылы тағы да жаңартылған құралдармен ғалымдар ультра терең өрістің бір бөлігін көру үшін телескопты пайдаланды. Астрономдар осы неғұрлым тар көзқарастың өзінде 5500-ге жуық галактиканы анықтай алды. Зерттеушілер оны «Төтенше терең өріс» деп атады.
Көрінбейтін миллиардтар
Қай құрал қолданылса да, ғаламда қанша галактика бар екенін анықтау әдісі азды-көпті бірдей. Сіз телескоппен түсірілген аспанның бір бөлігін аласыз (бұл жағдайда Хаббл). Содан кейін аспан бөлігінің бүкіл ғаламға қатынасын пайдалана отырып, ғаламда қанша галактика бар екенін анықтауға болады.
Космологиялық принцип және Ғаламның жасы
Ғаламды зерттеудегі космологиялық принциптің бір мысалы - ғарыштық микротолқынды фон, Үлкен жарылыстан кейінгі ғаламның алғашқы кезеңдерінен қалған радиация.
Алысып бара жатқан галактикаларды бақылау арқылы ғаламның кеңеюін өлшеубізден, оның шамамен 13,82 миллиард жыл екенін көрсетіңіз. Дегенмен, ғалам қартаяды және үлкейген сайын, галактикалар Жерден алыстай береді. Бұл оларды көруді қиындатады.
Ғалам жарық жылдамдығынан жылдамырақ кеңейіп жатыр (бұл Эйнштейннің жылдамдық шегін бұзбайды, өйткені кеңею ғаламның өзіне байланысты, ол арқылы өтетін нысандар). Сонымен қатар, ғалам өзінің кеңеюін жеделдетуде.
Бұл жерде «бақыланатын ғалам» - біз көре алатын ғалам ойнайды. Көптеген сарапшылардың пікірінше, 1-2 триллион жылдан кейін бұл біз Жерден көруге болатын кеңістіктерден тыс галактикалардың болатынын білдіреді.
Жарық ауыстырылуда
Біз жарықты бізге жетуге жеткілікті уақыты болған галактикалардан ғана көре аламыз, яғни Құс жолына жеткілікті түрде жақындай аламыз. Бұл бұл нысандардың барлығы ғарышта бар дегенді білдірмейді. Осыдан «бақыланатын ғалам» анықтамасы шығады.
Құс жолының болашағы
Галактикалар да уақыт өте өзгереді. Құс жолы жақын маңдағы Андромеда галактикасымен соқтығысуда және екеуі шамамен төрт миллиард жылдан кейін біріктіріледі. Кейінірек біздің жергілікті тобымыздағы басқа галактикалар ақырында біріктіріледі. Астрономдар осы болашақ галактикалардың тұрғындары қараңғы ғаламды бақылайды деп сенеді.
Бірінші кездеөркениет, оларда жүз миллиард галактикасы бар ғаламның ешқандай дәлелі болмады. Сондықтан біздің ұрпақтар ғаламның кеңеюін көрмей қалады. Олар Үлкен жарылыс болғанын түсінбеуі де мүмкін.
Егер біз, қарапайым адамдар, Әлемде қанша галактика мен планета бар екенін білгіміз келсе, онда астрономдарды ғарыштың өзі қалай пайда болғаны көбірек қызықтырады. NASA мәліметтері бойынша, галактикалар ғаламдағы материяның қалай ұйымдастырылғанын түсінуге мүмкіндік береді - кем дегенде үлкен масштабта. Ғалымдар сондай-ақ бақыланатын спектрлердің шағын жағындағы бөлшектердің түрлері мен кванттық механикаға қызығушылық танытады.
Ерте галактикалар
Ең ертедегі галактикалардың кейбірін зерттеп, оларды бүгінгілермен салыстыру арқылы біз олардың өсуі мен дамуын түсіне аламыз. Webb деп аталатын жетілдірілген телескоп ғалымдарға ең алғашқы галактикаларда болған жұлдыздардың түрлері туралы мәліметтер жинауға мүмкіндік береді. Жүздеген немесе мыңдаған галактикалардың спектроскопиясын қолданатын кейінгі бақылаулар зерттеушілерге сутегіден ауыр элементтердің ғасырлар бойы қалыптасқан жұлдыз шоғырлары ретінде қалай пайда болғанын және жинақталғанын түсінуге көмектеседі. Бұл зерттеулер олардың бірігуінің егжей-тегжейлерін ашып, көптеген басқа процестерге жарық түсіреді.
Қара зат
Ғалымдарды галактикалардың пайда болуындағы қараңғы материяның рөлі де қызықтырады. Бұл өте қызық сұрақ. Ғаламның бір бөлігі галактикалар немесе жұлдыздар сияқты нысандарда көрінсе, қараңғы материяҒарыштың көп бөлігін құрайтын нәрсе мүлдем көрінбейді. Ғаламда қанша галактика бар? Бұл нысандардың саны толық белгісіз, бірақ жүз миллиардтан асатыны сөзсіз.
Қорытынды
Жұлдыздар пердесі мен Құс жолы жазықтығы арқылы түнгі аспанға қараған кезде, аспанның арғы жағында жатқан ғаламның ұлы тұңғиығының алдында өзіңізді кішкентай сезінесіз. Олардың барлығы дерлік біздің көзімізге көрінбейтін болса да, барлық бағыттар бойынша ондаған миллиард жарық жылын қамтитын бақыланатын ғаламда фантастикалық көп галактикалар бар.
Телескопиялық технологияның дамуымен белгілі жұлдыз шоғырларының саны өсті - мыңнан миллионға, миллиардтан триллионға дейін. Егер біз ең қарапайым талдауды бүгінгі күннің ең жақсы технологиясын қолданатын болсақ, біздің ғаламда 170 миллиард галактика бар деп айтар едік. Бірақ біз бұл нысандарды одан да көп ашатын боламыз, өйткені олардың саны екі триллионнан кем емес деген болжам бар.
Бір күні олардың барлығын санайтын боламыз. Біз телескоптарымызды аспанға бағыттаймыз, жұлдыздар шығаратын әрбір фотонды жинаймыз және қаншалықты әлсіз жарқыраса да әрбір ғарыштық нысанды анықтаймыз.
Бірақ бұл іс жүзінде жұмыс істемейді. Біздің телескоптар көлемі шектеулі, бұл өз кезегінде олар жинай алатын фотондардың санын шектейді. Көзге көрінетін әлсіз нысан мен аспанның қанша бөлігін оптикалық аспаппен «жабуға» болатындығы арасында байланыс бар. Ғаламның кейбір бөлігіішіндегі қараңғы материяға байланысты көмескіленген. Нысан неғұрлым алыс болса, соғұрлым әлсіз көрінеді.
Сондықтан біз қараңғы материяға, жұлдыздарға немесе галактикаларға қарамай, ғаламның жарықтандырылған бөлігін ғана қарай аламыз. Ғалымдар жүздеген күңгірт, алыс ғарыш объектілері туралы мәліметтер жинады. Олар әлі де алыстағы әлемдердің қандай болатынын білуге үміттенеді. Ал біз жай бақылаушылар олар сияқты үміттенеміз.
