10 dienų „Hubble“ teleskopas teleskopas stebėjo „tuščią“ ir labai mažytį dangaus plotelį ir surado... 3000 galaktikų. Kiek gi iš viso galaktikų yra Visatoje? (6)
Galaktikos – didžiulės žvaigždžių ir kitų kosmoso darinių sistemos – yra itin paplitusios visatoje. Tačiau kiek galaktikų yra visatoje? Iš pirmo žvilgsnio, suskaičiuoti jas yra neįmanoma užduotis. Pats skaičius jau yra problema – perkopus milijardą, jų skaičiavimas tampa ilgesnis ir sunkesnis. Be to, mus riboja mūsų turimi įrankiai. Kad galėtume tinkamai į jas pažvelgti, reikia turėti itin didelės diafragmos teleskopą ir jį patalpinti virš Žemės atmosferos, kad išvengtume trukdžių, kuriuos sukelia oras.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Tikriausiai vienas geriausių to pavyzdžių yra „Hubble eXtreme Deep Field“ (XDF) – nuotrauka, sudaryta iš net 10 metų darytų „Hubble“ teleskopo nuotraukų. Anot NASA, teleskopu buvo stebimas mažas dangaus lopinėlis iš viso 50 dienų. Jeigu ištiesę ranką mėgintumėte nykščiu uždengti Mėnulį, tai XDF nuotraukos plotas būtų ne didesnis už smeigtuko galvutę. Ilgų valandų stebėjimo metu renkant blyškią šviesą, XDF parodė tūkstančius galaktikų, esančių tiek šalia viena kitos, tiek pakankamai nutolusių viena nuo kitos. Taigi, jeigu šis mažytis lopinėlis talpina tūkstančius galaktikų, tai įsivaizduokite, kiek galaktikų galima atrasti kitose visatos vietose.
Nors skirtingų ekspertų pateikiami skaičiavimai skiriasi, Mario Livio iš Baltimoro kosminių teleskopų mokslo instituto sako, kad visatoje yra nuo 100 iki 200 milijardų galaktikų. Kai 2019 metais pradės veikti Jameso Webbo kosminis teleskopas, tikimasi sužinoti daugiau apie galaktikas ir jų skaičių.
M.Livio sako, kad geriausias įrankis galaktikų stebėjimui ir skaičiavimui šiuo metu yra „Hubble“ teleskopas. Šis teleskopas pradėjo veikti 1990 metais, tačiau turėjo nedidelį gedimą, kurį pavyko ištaisyti 1993 metais pasiuntus erdvėlaivį. Nuo to laiko „Hubble“ teleskopas sulaukė dar kelių vizitų dėl įvairių taisymų ir atnaujinimų, o paskutinį kartą jis buvo tvarkytas 2009 metais.
1995 metais astronomai nukreipė „Hubble“ teleskopą į, kaip tuomet pasirodė, tuščią Didžiųjų Grįžulo Ratų regioną ir 10 dienų rinko informaciją. Rezultatas – 3000 galaktikų mažyčiame dangaus lopinėlyje, o kai kurios galaktikos buvo ypač nedidelio ryškumo. Ši nuotrauka buvo pavadinta „Hubble Deep Field“.
Atnaujinus „Hubble“ teleskopą, mokslininkai eksperimentą pakartojo dar du kartus. 2003 ir 2004 metais astronomai padarė „Hubble Ultra Deep Field“ nuotrauką, kuri panaudojus 1 milijono sekundžių išlaikymą atskleidė net 10 000 galaktikų nedideliame Krosnis žvaigždyne.
2012 metais naudojant dar kartą atnaujintą „Hubble“ teleskopą, astronomai dar kartą pažvelgė į dalelę „Ultra Deep Field“ nuotraukos ploto. Net ir žymiai mažesniame lopinėlyje mokslininkai atrado 5500 galaktikų. Mokslininkai tai pavadino „eXtreme Deep Field“.
M.Livio pasakoja, kad „Hubble“ teleskopas parodė, jog visatoje yra apie 100 milijardų galaktikų, tačiau teleskopų technologijoms žengiant į priekį, šis skaičius ateityje turėtų pasiekti 200 milijardų. Kad ir kokie būtų naudojami įrenginiai, pats galaktikų skaičiavimo metodas nesiskiria. Pasirenkamas nedidelis dangaus lopinėlis. Tuomet paimamas bendras dangaus plotas, atspindintis visą visatą. Ir taip gan paprastai galima paskaičiuoti, kiek apytiksliai visatoje yra galaktikų.
Tiesa, M.Livio sako, kad tokiu atveju reikia tikėtis, kad kosmose nėra didelės variacijos. Astronomai mano, kad būtent taip ir yra. Šis principas buvo išvestas iš Alberto Einšteino bendrosios reliatyvumo teorijos. Remdamiesi šiuo principu, keli mokslininkai (tarp jų ir A.Einšteinas) mėgino suprasti, kaip gravitacija veikia visą visatą.
NASA aiškina, kad paprasčiausia prielaida būtų ta, jog žvelgiant į dangų naudojant prastą teleskopą, visata visur atrodo vienoda. Tad paėmus didelių visatos plotų vidurkį, ji daugmaž turėtų būti vienoda. Tai yra vadinama kosmologiniu principu. Vienas iš kosmologinio principo pavyzdžių yra kosminis mikrobangų fonas – radiacija, kuri užsiliko po Didžiojo sprogimo. Ilgainiui mokslininkai nustatė, kad visur kosminis mikrobangų fonas iš esmės yra vienodas.
Astronomų skaičiavimai rodo, kad visata yra 13,82 milijardų metų amžiaus. Visatai senstant ir didėjant, galaktikos vis labiau tolsta nuo Žemės. Tai reiškia, kad jas bus vis sunkiau pamatyti naudojant teleskopą. Visata plečiasi didesniu nei šviesos greičiu. Be to, visatos plėtimasis greitėja. Būtent šioje vietoje „stebimos visatos“ koncepcija įgauna savo prasmę. Mat po 1-2 trilijonų metų atsiras galaktikų, kurių nebus įmanoma pamatyti iš Žemės.
M.Livio sako, kad mes matome galaktikų skleidžiamą šviesą, kuriai pakako laiko mus pasiekti. Tai nereiškia, kad visatoje yra tik tiek galaktikų bei kitų darinių. Be to, laikui bėgant galaktikos keičiasi. Paukščių Tako galaktika ateityje susidurs su Andromedos galaktika ir abi šios galaktikos susijungs po maždaug 4 milijardų metų. ilgainiui susijungs ir kitos netoliese esančios galaktikos. Tačiau šioje ateities galaktikoje gyvenantiems sutvėrimams likusi visatos dalis jau bus tamsesnė.
Anot M.Livio, ateities galaktikos gyventojai net nežinos, kad seniau egzistavo 100 milijardų galaktikų. Jie net nežinos, kad kažkada buvo Didysis sprogimas, nes jie paprasčiausiai nematys to, ką mes matome dabar. Kai kurie mokslininkai mano, kad ankstyvoje stadijoje visatai plečiantis, kai kurios jos dalys atsiskyrė ir suformavo atskiras visatas. Šios skirtingos visatos gali plėstis nevienodu greičiu.
Taip pat gali būti, kad jose yra kitokios sudėties materija ir galioja visai kitokie fizikos dėsniai. M.Livio pasakoja, kad kitose visatose gali taip pat būti galaktikų, tačiau tam tiesiog nėra galimybių išsiaiškinti. Taigi, bendras galaktikų skaičius gali būti ženkliai didesnis nei 200 milijardų.
Vis dėlto, visatoje esančių galaktikų skaičių bus galima patikslinti pradėjus veikti Jameso Webbo teleskopui. „Hubble“ teleskopas gali užfiksuoti galaktikas, kurios susiformavo praėjus maždaug 450 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Pradėjus veikti Jameso Webbo teleskopui, manoma, kad astronomai galės matyti galaktikas, susiformavusias praėjus 200 milijonų metų po Didžiojo sprogimo.
Tiesa, M.Livio prideda, kad skaičiai stipriai tikrai nesikeis, mat pirmosios galaktikos greičiausiai ėmė formuotis maždaug tuo metu. Taigi, galutinis galaktikų skaičius gali būti ne didesnis nei 200 milijardų.
