Есть ли другие галактики: Другие галактики: виды, столкновения и поразительные фотографии | Космос, Наука

Вселенная — Другие галактики

Ученые выяснили, где в Млечном пути могут существовать цивилизации

Если в Млечном пути существуют развитые цивилизации, то больше всего шансов найти их в центре галактики. Такие данные получили ученые с помощью компьютерного моделирования. При этом, по мнению исследователей, при достаточном уровне технического прогресса такие цивилизации способны распространять разумную жизнь в другие звездные системы.

Если технически развитые цивилизации присутствуют во вселенной и способны расселяться по окрестным звездам, то обитаемость звездных систем может определяться не только способностью жизни зарождаться самостоятельно на отдельных планетах.

Поэтому, если речь идет о технически развитых цивилизациях, можно ожидать, что они распространяют разумную жизнь по галактике подобно тому, как жизнь когда-то распространялась по Земле. Вопрос расселения цивилизаций напрямую связан с так называемым парадоксом Ферми, указывающим на отсутствие наблюдений таких цивилизаций вопреки вроде бы оптимистичным прогнозам, вытекающим из известной формулы Дрейка.

Ответ на вопрос, почему мы не видим проявлений других цивилизаций, возможно, состоит в том, что мы не знаем, куда смотреть. Однако, по мнению Джейсона Райта из Университета Пенсильвании, лучшее место для поисков разумных цивилизаций — центр нашей галактики Млечный путь, малоизученная до сих пор область пространства.

Прежние математические модели пробовали оценить время, необходимое цивилизациям, чтобы распространиться по Млечному пути. Однако, учитывая размеры нашей галактики, время такого расселения могло превысить возраст существования самой галактики.

В новой компьютерной модели Райт рассмотрел Млечный путь не как стационарную систему, а оценил влияние движения самих звезд на расселение цивилизаций. В своей симуляции он использовал модель, предложенную ранее, которая описывает расселение гипотетической цивилизации на кораблях со скоростями, не превышающими достигнутые земной космонавтикой — порядка 30 км/с.

Был сделан и ряд допущений — что межзвездные корабли цивилизаций могут перемещаться не более, чем на 10 световых лет и путешествовать не дольше 300 тыс. лет.

Были рассмотрены цивилизации II и III типа по так называемой шкале Кардашева, предложенной советским радиоастрономом Николаем Кардашевым. Согласно ей, цивилизация I типа использует все доступные ресурсы, имеющиеся на ее родной планете; цивилизация II типа — обуздывает всю энергию своей звезды; III типа — своей галактики.

«Мы выбрали параметры кораблей очень консервативными, которые допускают переход к типу III: корабли из домашней звездной системы запускаются не чаще раза в 0,1 млн лет, а технологии в поселениях существует 100 млн лет до своего исчезновения», — пояснили ученые в статье, опубликованной в журнале Research Notes of the AAS.

Результаты компьютерного моделирования поразили ученых. На смоделированном видео белые точки — незаселенные звезды, красные точки — заселенные звезды, белые квадратики – перелетные космические корабли.
Видно, что через какое-то время после начала расселения цивилизаций образуется «фронт» колонизации.

И когда центр галактики оказывается колонизированным, наблюдается резкое увеличение плотности колонизации в этой области галактики. И даже при весьма ограниченной скорости расселения большая часть галактики оказывается колонизированной менее, чем за миллиард лет — малую долю от возраста Млечного пути.

Выводы ученых подтверждают высказанное ранее предположение, что жизнь в спиральных галактиках стоит прежде всего искать в центральных областях. Это связано с тем, что именно там находятся давно сформировавшиеся звездные системы со старыми планетами, где у цивилизаций есть много времени для высокотехнологичного развития.

Одной из целей поисков других цивилизаций в будущем могут служить шаровые скопления, множество которых сосредоточено в центре Млечного пути. На сегодня известно порядка 150 таких скоплений возрастом 10-13 млрд лет. Звезды в них расположены так плотно, что перелеты между ними гипотетически могут занимать несколько лет, а связь со скоростью света — месяцы или даже недели.

Осенью 2020 года ученые Корнеллского университета подсчитали, со скольких соседних звезд можно разглядеть признаки жизни и человеческой цивилизации. Чтобы оценить число звезд, с которых Земля видна проходящей по диску Солнца, ученые обратились к звездному каталогу Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) и Gaia. Подсчеты показали, что на расстоянии 100 парсек от Земли (326 световых лет) этому условию удовлетворяют 1004 звезды главной последовательности, похожих на Солнце —
то есть обитатели стольких звездных систем в принципе могут увидеть Землю и разглядеть на ней признаки жизни.

Из этой тысячи обитатели 508 звезд могут наблюдать, как Земля проходит на фоне Солнца в течение целых 10 часов, и в этой тысяче звезд должно быть около ста экзопланет внутри так называемой зоны обитаемости.

15 самых странных галактик в нашей вселенной

Вселенная содержит примерно 100 миллиардов и 200 миллиардов галактик . С такими большими цифрами можно поспорить, что есть настоящие чудаки. За пределами нашего Млечного Пути есть галактики в форме медуз, галактики, которые поглощают другие галактики, и галактики, в которых, похоже, отсутствует темная материя, пронизывающая остальную часть Вселенной.

Вот некоторые из самых странных галактик.

Совсем как медуза

(Изображение предоставлено ESA/NASA)

Расположенная в созвездии Южного Треугольника галактика ESO 137-001 удивительно похожа на медузу, плавающую среди звездного моря. Галактика представляет собой спиральную галактику с перемычкой — вместе ее звезды образуют форму спирали с перемычкой в ​​центре — с изюминкой: полосы звезд, которые кажутся дрейфующими, как щупальца медузы.

Согласно НАСА , эти звезды формируются внутри хвоста из пыли и газа (невидимого невооруженным глазом), который исходит от ESO 137-001. Этот процесс формирования является загадкой, так как газы в хвосте должны быть слишком горячими для звездообразования.

Пропавший материал?

(Изображение предоставлено НАСА, ЕКА и П. ван Доккумом (Йельский университет))

В 2018 году космический телескоп Хаббл обнаружил нечто, чего раньше не видел: галактику с и почти без темной материи .

Это открытие сразу вызвало тревогу. Темная материя — это загадочная форма материи, которая взаимодействует с гравитацией, но не со светом. Она составляет больше материи во Вселенной, чем та материя, которую мы можем видеть, поэтому найти галактику без нее было, по меньшей мере, странно.

Год спустя ученые-сыщики разгадали загадку: галактика NGC 1052-DF2 находится не в 65 миллионах световых лет от нас, как первоначально предполагалось. На самом деле до нее всего около 42 миллионов световых лет, сообщили исследователи 14 марта 2019 года в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . Это изменение расстояния полностью меняет расчеты массы галактики. Оказывается, это довольно обычная галактика , и вселенная (вроде как) имеет смысл снова.

Зомби-галактика

(Изображение предоставлено NASA/ESA/Z. Levy, STScI.) активный. Наблюдения Хаббла за далекой галактикой показывают, что она не производила звезд около 10 миллиардов лет.

MACS 2129-1 известна как «мертвая галактика», потому что там больше не образуются звезды. Открытие этой галактики было головной болью. Ученые полагали, что галактики такого типа образовались в результате слияния с более мелкими галактиками с течением времени, но MACS 2129Звезды -1 не образовались в результате таких взрывных слияний; они образовались рано, в диске исходной галактики. Выводы, опубликованные в журнале Nature в 2017 году, предполагают, что мертвые галактики каким-то образом внутренне перестраивают свою структуру по мере старения, а не меняют форму, потому что объединяются с другими галактиками.

Галактика-каннибал

(Изображение предоставлено NASA/JPL-Caltech)

Как будто галактики-зомби недостаточно жуткие, некоторые галактики являются гигантскими каннибалами. Галактике Андромеды, крупнейшему соседу Земли, исполнилось 9 лет.Согласно исследованию 2019 года, 0003 пожирает более мелкие галактики в течение не менее 10 миллиардов лет . Еще через 4,5 миллиарда лет галактика Андромеды и галактика Млечный Путь столкнутся, хотя пока неясно, кто кого поглотит в этом космическом нагромождении. (Земляне, к сожалению, не смогут увидеть, как разыграется это столкновение, поскольку наше собственное Солнце нагревается и, вероятно, сделает жизнь на Земле невозможной через 1-5 миллиардов лет.) 

Головастик плывет в космосе

(Изображение предоставлено Н. Брош/Тель-Авивский университет)

В трехстах миллионах световых лет от нас в космосе плывет огромный головастик. Эта галактика-головастик имеет хвост длиной в 500 000 световых лет, что в 10 раз длиннее Млечного Пути.

Что создало эту странную галактическую форму? О космическом столкновении исследователи сообщили в 2018 году в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . Две дисковые галактики притянули меньшую карликовую галактику, сгруппировав звезды на одном конце в «голову», а остальные оставили в виде длинного «хвоста». Однако эта договоренность действует только в течение ограниченного времени. Через несколько миллиардов лет галактики сольются с некоторыми другими поблизости, чтобы создать единую галактику.

Светящийся вор

(Изображение предоставлено NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)

Если это еще не очевидно, галактики часто взаимодействуют друг с другом, сжимая своих соседей в новые формы, похищая звезды и продолжая прочие махинации. Самая яркая известная галактика во Вселенной — одна из таких воров. В 2018 году ученые объявили, что наблюдали галактику W2246-0526 , поглощающую половину массы трех соседних галактик .

Астрономы смогли наблюдать потоки массы, соединяющие галактики — по крайней мере, так, как они делали это более 12 миллиардов лет назад, когда этот свет начал свой путь к Земле. Наблюдение является самым далеким непосредственным снимком галактического каннибализма и единственным известным примером галактики, откачивающей более одного соседа за раз.

Обреченный Маленький Детёныш

(Изображение предоставлено Hsyu et al., 2017)

Возможно, галактика с самым симпатичным названием, Маленький Детёныш находится в созвездии Большой Медведицы. Эта карликовая галактика была в значительной степени бездействующей со времен Большого взрыва, а это означает, что она может содержать молекулы, не изменившиеся с тех пор, как всего через несколько мгновений после быстрого расширения Вселенной 13,7 миллиарда лет назад.

Маленький Куб тоже обречен . Его поглощает его более крупный сосед, галактика, похожая на Млечный Путь, под названием NGC 3359.. Тем не менее, возможность наблюдать, как NGC 3359 отделяет газы звездообразования от Little Cub, ценна для науки, потому что астрономы могут измерить сигнатуры этих молекул ранней Вселенной до того, как они исчезнут.

Галактика в цвету

(Изображение предоставлено NASA, ESA, P. Goudfrooij (STScI))

На фоне пустоты космоса галактика ESO 381-12 кажется цветущей. Эта галактика находится в 270 миллионах световых лет от Земли и находится в созвездии Центавра. Это линзообразная галактика, гибрид спиральной галактики, такой как Млечный Путь, и вытянутой эллиптической галактики.

Что делает ESO 381-12 действительно странным, так это неровные, похожие на лепестки цветки , которые отходят от основного галактического тела. Астрономы не совсем уверены, что вызывает эти структуры или скопления звезд, вращающихся по краям галактики. Вполне возможно, что цветение — это ударные волны от относительно недавнего галактического столкновения, которое также дало галактике новое топливо для звездообразования.

Симпатичная вертушка

(Изображение предоставлено ESO)

Мессье 83 — — большая фотогеничная спиральная галактика с перемычкой в ​​центре, похожая на Млечный Путь. Он находится на расстоянии 15 миллионов световых лет в созвездии Гидры. Мессье 83 странен в нескольких отношениях. Во-первых, похоже, что в его центре есть двойное ядро ​​— возможно, это признак двух сверхмассивных черных дыр, удерживающих галактику вместе, или, возможно, эффект искривленного диска звезд, вращающихся вокруг единственной центральной черной дыры. Во-вторых, Мессье 83 является сверхновой. Астрономы непосредственно наблюдали шесть таких звездных взрывов в галактике, а также остатки еще 300. Это ставит Мессье 83 на второе место среди сверхновых, уступая лишь галактике NGC 69.46 произвел больше наблюдаемых сверхновых — девять).

Космические паразиты

(Изображение предоставлено ESA/Hubble & NASA)

Изображение больше похоже на психоделический кусочек одуванчика, чем на космологическое явление, но этот снимок , сделанный космическим телескопом Хаббла , не имеет ничего общего с ботаника.

То, что вы видите, это галактика (пятно внизу справа), которая начинает проходить за звездой (колючая сфера, похожая на одуванчик). Некоторые ученые называют эту галактику «галактикой-паразитом», потому что ее свет мешает изучению более близкой звезды и ее системы. В 2020 году звезда полностью затмит галактику. До этого ученые могут изучать спектры света как Галактика проходит позади звезды, возможно, собирая некоторую информацию об обломках вокруг звезды из света, пробивающегося сквозь нее. 

Глаз

(Изображение предоставлено НАСА, ЕКА и командой «Наследие Хаббла» (STScI))

Вы когда-нибудь чувствовали, что за вами наблюдают? Диск спиральной галактики IC 2163 словно вглядывается в космос огромным глазом. Эта особенность в форме глаза на самом деле представляет собой огромный поток звезд и пыли, образовавшийся, когда IC 2163 (справа на изображении) столкнулась с другой спиральной галактикой, NGC 2207 (слева). Эти «глазные особенности» существуют всего несколько десятков миллионов лет, считает астроном Мишель Кауфман, сообщивший об открытии в 2016 году9.0003 говорится в заявлении . Это мгновение ока (каламбур) за всю жизнь галактики, поэтому обнаружить ее — уникальная возможность.

Исследователи обнаружили, что газы глаза движутся к центру IC 2163 со скоростью 62 мили в секунду (100 километров в секунду), прежде чем разбиться, как волна о берег, становясь все более хаотичным и замедляясь по мере продвижения к галактике. центр. Замедление приводит к тому, что газ накапливается и сжимается, что может подготовить почву для образования новых звезд.

Два сердца

(Изображение предоставлено НАСА, ЕКА, группой наследия Хаббла (STScI/AURA) – ESA/Hubble Collaboration и А. Эвансом (Университет Вирджинии, Шарлоттсвилль/NRAO/Университет Стоуни-Брук))

Большинство галактик вероятно, закреплены сверхмассивной черной дырой в их центре. Некоторые, однако, содержат не одну, а две черные дыры .

Одной из них является NGC 7674, спиральная галактика, в центре которой находится пара черных дыр на расстоянии всего светового года друг от друга. Галактика (400 миллионов миль от Земли), вероятно, собрала запасную черную дыру во время столкновения и слияния с другой галактикой. Единственная известная галактика, в сердце которой есть две черные дыры, — это сверхмассивная галактика 9.0003 по телефону 0402+379 .

Замедленная разработка

(Изображение предоставлено НАСА, ЕКА и М. Бисли (Институт астрофизики Канарских островов))

Когда вы галактика, вы должны поглотить другие галактики или умереть. Галактика NGC 1277 выбрала последнее. Эта галактика, , о которой впервые сообщили в 2018 году , находится всего в 240 миллионах световых лет от Земли. В ней не образовывались новые звезды около 10 миллиардов лет, что делает ее мертвой галактикой.

Астрономы считают, что NGC 1277 стала чахлой, потому что движется слишком быстро, чтобы поглотить другие галактики своим гравитационным притяжением. (Он путешествует в космосе со скоростью около 2 миллионов миль в час, или 3,2 миллиона км/ч.) Без газа и пыли из чужих галактик NGC 1277 больше не образует звезд. Некоторые астрономы считают, что большинство галактик изначально выглядело как NGC 1277, развивая спиральные и другие формы только в результате более поздних слияний друг с другом.

На пути к нам

(Изображение предоставлено WikiSky)

Большинство наблюдаемых учеными галактик удаляются от Земли, поскольку пространство все еще расширяется. Но не Мессье 90. Эта спиральная галактика находится на расстоянии около 60 миллионов световых лет и движется к Млечному Пути.

Астрономы могут обнаружить это движение, потому что свет, исходящий от Мессье 90, смещен в сторону синего конца светового спектра. Объекты, удаляющиеся от Земли, смещаются в красную сторону, а это означает, что их световые излучения имеют красный вес. Мессье 90 является частью большой группы галактик, называемой скоплением Девы. Его можно увидеть из Северного полушария в мае в телескоп или бинокль, находясь между созвездиями Девы и Льва, по данным НАСА .

Дом, милый дом

(Изображение предоставлено космическим телескопом Хаббла)

Млечный Путь может быть домом, но это не делает его менее странным. Оказывается, Млечный Путь переманивал галактики у своих соседей.

В исследовании , опубликованном в октябре 2019 года , астрономы сообщили, что четыре карликовые галактики и две большие галактики (известные как Корина и Форнакс) вращались вокруг Большого Магелланова Облака, галактики, расположенной примерно в 163 000 световых лет от нашей. Теперь все шесть из этих галактик принадлежат орбите Млечного Пути. В качестве бонуса исследование также показало, что Большое Магелланово Облако более странное, чем считалось ранее. В нем находится множество крошечных карликовых галактик, некоторые из которых настолько тусклые, что в них даже нет звезд, а есть только темная материя.

• 11 увлекательных фактов о нашей Галактике Млечный Путь
• Большой взрыв для цивилизации: 10 удивительных событий происхождения
• Разнесены! 101 астрономическая фотография, которая поразит вас

Первоначально опубликовано на Live Science .

Стефани Паппас — автор статей для журнала Live Science, освещающего самые разные темы — от геонаук до археологии, человеческого мозга и поведения. Ранее она была старшим автором журнала Live Science, но теперь работает фрилансером в Денвере, штат Колорадо, и регулярно публикует статьи в журналах Scientific American и The Monitor, ежемесячном журнале Американской психологической ассоциации. Стефани получила степень бакалавра психологии в Университете Южной Каролины и диплом о высшем образовании в области научной коммуникации в Калифорнийском университете в Санта-Круз.

Вот откуда мы знаем, что во Вселенной два триллиона галактик

Художественное логарифмическое представление наблюдаемой Вселенной. Галактики уступают место крупномасштабным… [+] структурам и горячей плотной плазме Большого Взрыва на окраинах. Попытка выяснить, сколько галактик существует во Вселенной, является одним из величайших космических поисков нашего времени.

Пользователь Википедии Пабло Карлос Будасси

Когда вы смотрите на ночное небо сквозь пелену звезд и плоскость Млечного Пути, вы не можете не чувствовать себя маленьким перед великой бездной Вселенной, которая лежит дальше. Хотя почти все они невидимы для нашего глаза, наша наблюдаемая Вселенная, простирающаяся на десятки миллиардов световых лет во всех направлениях, содержит в себе фантастически большое количество галактик.

Раньше было загадкой, сколько галактик существует, и оценки возрастали от тысяч до миллионов и миллиардов, и все это по мере совершенствования технологии телескопов. Если бы мы сделали самую простую оценку, используя лучшую на сегодняшний день технологию, мы бы заявили, что в нашей Вселенной насчитывается 170 миллиардов галактик. Но мы знаем больше, и наша современная оценка еще больше: два триллиона галактик. Вот как мы туда попали.

Наши самые глубокие исследования галактик могут выявить объекты, находящиеся на расстоянии десятков миллиардов световых лет, но даже с… [+] идеальной технологией между самой дальней галактикой и Большим взрывом будет большой разрыв в расстоянии. В какой-то момент наша аппаратура просто не может раскрыть их все.

Sloan Digital Sky Survey (SDSS)

В идеальном мире мы бы просто пересчитали их все. Мы направляли бы наши телескопы на небо, покрывали бы его целиком, собирали каждый фотон, испускаемый на нашем пути, и обнаруживали бы каждый объект, который был там, каким бы тусклым он ни был. Обладая сколь угодно хорошими технологиями и бесконечным количеством ресурсов, мы просто измерим все во Вселенной, и это покажет нам, сколько там галактик.

Но на практике это не сработает. Наши телескопы ограничены в размерах, что, в свою очередь, ограничивает количество фотонов, которые они могут собрать, и разрешение, которого они могут достичь. Существует компромисс между тем, насколько тусклым является объект, который вы видите, и тем, какую часть неба вы можете охватить одновременно. Часть Вселенной затемнена промежуточной материей. И чем дальше объект, тем тусклее он кажется; в какой-то момент источник находится достаточно далеко, и даже наблюдение в течение столетия не обнаружит такую ​​галактику.

Звезды и галактики, которые мы видим сегодня, не всегда существовали, и чем дальше мы уходим, тем ближе к… [+] Вселенная становится идеально гладкой, но есть предел гладкости, которой она могла бы достичь , иначе сегодня у нас вообще не было бы никакой структуры. Чтобы все это объяснить, нам нужна модификация Большого взрыва: космологическая инфляция.

НАСА, ЕКА и А. Фейлд (STScI)

Вместо этого мы можем рассматривать чистую часть Вселенной, не затрагивая материю, звезды или галактики, как можно глубже. Чем дольше вы смотрите на один участок неба, тем больше света вы соберете и тем больше узнаете о нем. Мы впервые сделали это в середине 1990-х с космическим телескопом Хаббла, указав на участок неба, на котором, как известно, практически ничего нет, и просто сесть на это место и позволить Вселенной раскрыть то, что присутствует.

Пустая область неба, показанная в желтой L-образной рамке, была областью, выбранной для наблюдения… [+] положение оригинального изображения Hubble Deep Field. Без известных звезд или галактик внутри, в области, лишенной газа, пыли или известной материи любого типа, это было идеальное место, чтобы заглянуть в бездну пустой Вселенной.

NASA / Digital Sky Survey, STScI

Это была одна из самых рискованных стратегий всех времен. Если бы это не удалось, это было бы пустой тратой более недели времени наблюдений на недавно исправленном космическом телескопе Хаббла, самой популярной обсерватории для сбора данных. Но в случае успеха он обещал показать Вселенную так, как мы никогда раньше не видели.

Мы собрали данные о сотнях орбит на множестве различных длин волн, надеясь выявить галактики, которые были слабее, дальше и труднее увидеть, чем те, которые мы обнаруживали ранее. Мы надеялись узнать, как на самом деле выглядела сверхдалекая Вселенная. И когда это первое изображение, наконец, было обработано и опубликовано, мы получили представление, не похожее ни на что другое.

Оригинальное изображение Hubble Deep Field впервые показало некоторые из самых тусклых, самых… [+] далеких галактик, когда-либо виденных. Только с многоволновым обзором ультрадалёкой Вселенной с большой выдержкой мы можем надеяться обнаружить эти невиданные ранее объекты.

Р. Уильямс (STScI), команда Hubble Deep Field и НАСА

Куда бы мы ни посмотрели, во всех направлениях, были галактики. Не просто несколько, а тысячи и тысячи из них. Вселенная не была пустой и не была темной; он был полон источников света. Насколько мы могли видеть, звезды и галактики были сгруппированы повсюду.

Но были и другие ограничения. Самые далекие галактики вовлечены в расширение Вселенной, в результате чего далекие галактики смещаются в красную сторону за пределы точки, в которой наши оптические и ближние инфракрасные телескопы (такие как Хаббл) могут их обнаружить. Конечные размеры и время наблюдений означали, что можно было увидеть только галактики выше определенного порога яркости. И очень маленькие галактики с малой массой, такие как Segue 3 на нашем заднем дворе, были бы слишком слабыми и маленькими для разрешения.

Во всех карликовых галактиках Segue 1 и Segue 3,… [+] гравитационная масса которых составляет 600 000 Солнц, присутствует только около 1000 звезд. Здесь обведены звезды, составляющие карликовый спутник Segue 1. Если новое исследование верно, то темная материя будет подчиняться разному распределению в зависимости от того, как звездообразование на протяжении истории галактики нагревало ее.

Обсерватории Марла Геха и Кека

Таким образом, мы могли выйти за наши технологические пределы с этого изображения середины 1990-х годов, но даже в этом случае мы никогда не смогли бы получить все галактики. Лучшей попыткой, которую мы когда-либо предприняли, был телескоп Hubble eXtreme Deep Field (XDF), который представлял составное изображение ультрафиолетовых, оптических и инфракрасных данных. Наблюдая за крошечным участком неба, настолько маленьким, что потребовалось бы 32 миллиона из них, чтобы охватить все возможные направления, в которых мы могли смотреть, мы накопили в общей сложности данные за 23 дня.

Объединив все вместе в одно изображение, мы обнаружили невиданное ранее: в общей сложности около 5500 галактик. Это представляет собой самую высокую плотность галактик, когда-либо наблюдаемую через узкий, похожий на карандаш, луч в космосе.

Различные кампании с длительной выдержкой, такие как показанная здесь экстремальная глубокая область Хаббла (XDF), выявили… [+] тысячи галактик в объеме Вселенной, который представляет собой долю миллионной части неба. Но даже со всей мощью Хаббла и всем увеличением гравитационного линзирования все еще есть галактики, которые мы не в состоянии увидеть.

NASA, ESA, H. Teplitz and M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University) и Z. Levay (STScI)

Следовательно, вы можете подумать , что мы могли бы оценить количество галактик во Вселенной, взяв число, которое мы наблюдали на этом изображении, и умножив его на количество таких изображений, которые потребуются для охвата всего неба.

Фактически, вы можете получить впечатляющее число, сделав это: 5500, умноженное на 32 миллиона, дает невероятные 176 миллиардов галактик.

Но это не оценка; это нижний предел. Нигде в этой оценке не появляются слишком слабые, слишком маленькие или слишком близкие к другим галактики. Нигде не появляются галактики, затененные нейтральным газом и пылью, а также галактики, находящиеся за пределами возможностей Хаббла по красному смещению. Тем не менее, поскольку эти галактики существуют поблизости, они должны существовать и в молодой, далекой Вселенной.

Галактики, сравнимые с современным Млечным Путем, многочисленны, но более молодые галактики, которые относятся к Млечному Пути… [+] Подобные Пути по своей природе меньше, голубее, более хаотичны и в целом богаче газом, чем галактики, которые мы видим сегодня . Для первых галактик это должно быть доведено до крайности, и оно остается в силе с тех пор, как мы когда-либо видели.

НАСА и ЕКА

Важная составляющая, которая нам нужна, чтобы получить точную оценку, — это то, как точно формируется структура во Вселенной. Если мы сможем запустить симуляцию, которая начинается с:

• ингредиентов, составляющих Вселенную,
• правильные начальные условия, отражающие нашу реальность,
• и правильные законы физики, описывающие природу,

мы можем моделировать эволюцию такой Вселенной. Мы можем смоделировать, когда формируются звезды, когда гравитация стягивает материю в достаточно большие скопления, чтобы создать галактики, и сравнивать то, что предсказывает наше моделирование, с Вселенной, как близкой, так и далекой, которую мы действительно наблюдаем.

Как ни странно, в ранней Вселенной было больше галактик, чем сегодня. Но неудивительно, что они меньше, менее массивны, и им суждено слиться в старые спирали и эллипсы, которые доминируют во Вселенной, в которой мы живем в настоящее время. Симуляции, которые лучше всего соответствуют реальности, содержат темную материю, темную энергию и небольшие зародышевые флуктуации, которые со временем вырастут в звезды, галактики и скопления галактик.

Наиболее примечательно то, что когда мы смотрим на симуляции, которые лучше всего соответствуют наблюдаемым данным, мы можем выделить, основываясь на нашем самом передовом понимании, какие глыбы структуры должны приравниваться к галактике в нашей Вселенной.

Моделирование крупномасштабной структуры Вселенной. Определение того, какие регионы являются плотными и… [+] достаточно массивными, чтобы соответствовать галактикам, включая количество существующих галактик, является проблемой, к которой космологи только сейчас приступают.

Д-р Зария Лукич

Когда мы делаем именно это, мы получаем число, которое является не нижним пределом, а скорее оценкой истинного числа галактик, содержащихся в нашей наблюдаемой Вселенной. Замечательный ответ?

На сегодняшний день в нашей наблюдаемой Вселенной должно существовать два триллиона галактик.

Тем не менее, это число так сильно отличается от нижней оценки, которую мы получили на изображении экстремального глубокого поля Хаббла. Два триллиона против 176 миллиардов означают, что более 90% галактик в нашей Вселенной находятся за пределами возможностей обнаружения даже величайшей обсерватории человечества, даже если мы ищем почти месяц за раз.

Две близлежащие галактики в ультрафиолетовом изображении поля ТОВАРЫ-Юг, одна из которых… [+] активно формирует новые звезды (синяя), а другая представляет собой обычную галактику. На заднем плане также видны далекие галактики с их звездным населением. Несмотря на то, что они встречаются реже, все еще существуют галактики позднего периода, активно формирующие огромное количество новых звезд.

NASA, ESA, P. Oesch (Женевский университет) и M. Montes (Университет Нового Южного Уэльса)

Со временем галактики сливались вместе и росли, но маленькие, слабые галактики все еще остаются сегодня. Даже в нашей Местной группе мы все еще открываем галактики, содержащие всего лишь тысячи звезд, а число известных нам галактик увеличилось до более чем 70.