Содержание
Астрономы в десятки раз сократили предполагаемое число галактик во Вселенной
Ранее считалось, что во Вселенной два триллиона галактик.
Новые расчеты астрономов показывают, что во Вселенной не два триллиона галактик, как считалось ранее, а «всего лишь» сотни миллиардов.
Исследование принято к публикации в The Astrophysical Journal и было представлено на 237-м заседании Американского астрономического общества. Коротко о нем рассказывает CNN.
Предыдущие подсчеты делались на основании данных космического телескопа «Хаббл». Астрономы подсчитали все галактики, видимые телескопом, и умножили это число на общую площадь неба. Однако «Хаббл» находится на орбите на высоте около 569 км, и ему приходится бороться со световым загрязнением: частицы космической пыли отражают солнечный свет.
Лучше всего было бы наблюдать глубокий космос, выйдя за пределы Солнечной системы.
Именно это и сделала космическая станция New Horizons. После того, как она пролетела мимо Плутона и удаленного астероида Аррокот на краю нашей солнечной системы, перед New Horizons открылись необъятные пространства черного космоса. Станция находилась на таком расстоянии, что обозреваемое ею небо было в 10 раз темнее самого темного неба, наблюдаемого «Хабблом».
New Horizons обнаружила, что космическое свечение, которое она может наблюдать, очень слабое. Это означает, что далеких галактик меньше, чем считалось ранее.
«Мы просто не видим света от двух триллионов галактик, — заявили исследователи. — Возьмите все галактики, которые видит «Хаббл», удвойте это число, и это максимум того, что мы имеем».
Космическое оптическое излучение — аналог реликтового излучения, но в видимом спектре. Астрономы заявили, что измерения этого излучения накладывают ограничение на общее количество галактик, которые когда-либо существовали во Вселенной.
Ученые надеются, что данные космического телескопа Джеймса Уэбба, запуск которого запланирован на октябрь нынешнего года, смогут позволить точнее ответить на кажущийся таким простым вопрос: «Сколько галактик во Вселенной?».
Фото: Shutterstock
Обнаружена умирающая галактика, теряющая способность создавать звезды
«Хаббл» обнаружил одно из самых больших «расплавленных» колец Эйнштейна
На сайте могут быть использованы материалы интернет-ресурсов Facebook и Instagram, владельцем которых является компания Meta Platforms Inc., запрещённая на территории Российской Федерации
Расскажите друзьям
Shutterstock
Взлом с проникновением: биологи впервые сняли на видео, как вирус заражает клетку
Shutterstock
Исследование: вегетарианцы чаще впадают в депрессию, чем мясоеды
NASA, ESA, CSA, and STScI
Опубликована первая научная полноцветная фотография с телескопа «Джеймс Уэбб»
Shutterstock
Исследование: марсианская жизнь могла уничтожить сама себя
NASA, ESA, CSA, STScI; Joseph DePasquale (STScI), Anton M.
Koekemoer (STScI), Alyssa Pagan (STScI)«Джеймс Уэбб» сфотографировал Столпы Творения
Koekemoer (STScI), Alyssa Pagan (STScI)Хотите быть в курсе последних событий в науке?
Оставьте ваш email и подпишитесь на нашу рассылку
Ваш e-mail
Нажимая на кнопку «Подписаться», вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Крупнейшая галактика во Вселенной поразила астрономов размахом своих лепестков
15 февраля 2022
14:55
Ольга Мурая
Радиолепестки Алкионея.
Иллюстрация Oei et al./arXiv, 2022.
Учёные могут лишь догадываться о том, как возникают такие космические гиганты.
Астрономы нашли на расстоянии около трёх миллиардов световых лет от Земли совершенно монструозную галактику диаметром пять мегапарсеков.
Такие масштабы совершенно не укладываются в воображении, но добавим, что это аналогично расстоянию в 16,3 миллиона световых лет.
Это крупнейшая из известных на сегодняшний день структур галактического происхождения. Она в 166 раз крупнее нашей галактики (диаметр Млечного Пути составляет «всего лишь» 30 килопарсеков).
Радиогалактика-великанша получила название Алкионей, по имени персонажа древнегреческих мифов — одного из гигантов, сына Геи и Урана.
Гигантские радиогалактики — одна из многочисленных загадок Вселенной.
Они состоят из галактики-хозяйки (скопления звёзд, вращающихся вокруг галактического ядра, содержащего сверхмассивную чёрную дыру), а также исполинских струй и так называемых «лепестков» плазмы, вырывающихся из галактического центра.
Эти струи, также известные как джеты, и лепестки, взаимодействуя с межгалактической средой, действуют как синхротрон (ускоритель частиц), разгоняя электроны.
Этот процесс и делает такие галактики источниками мощнейшего радиоизлучения.
Учёные почти уверены, что знают, что производит джеты: активная сверхмассивная чёрная дыра в галактическом центре. Чёрную дыру называют «активной», когда она поглощает (аккрецирует) окружающий её материал.
Считается, что небольшая часть поглощаемого материала выбрасывается из внутренней области аккреционного диска к его полюсам. В итоге она отправляется в космос в виде струй ионизированной плазмы со скоростью, близкой к скорости света.
Эти струи могут преодолевать огромные расстояния, а затем превращаться в гигантские радиоизлучающие «лепестки».
Это вполне обычный для космоса процесс. Даже у Млечного Пути есть радиолепестки.
Чего не могут понять исследователи, так это почему лепестки некоторых галактик вырастают до абсолютно колоссальных размеров, измеряемых в мегапарсеках.
Самые экстремальные примеры таких гигантских радиогалактик — каким и является исполин Алкионей — могут хранить ключ к пониманию того, что движет их ростом.
Поэтому учёные изучили этого гиганта очень внимательно.
Авторы нового исследования выяснили, что это довольно обычная эллиптическая галактика, встроенная в нить космической паутины.
Радиогалактика имеет массу примерно в 240 миллиардов раз больше массы Солнца, а масса сверхмассивной чёрной дыры в её центре превышает солнечную массу примерно в 400 миллионов раз.
Оба эти параметра считаются небольшими, если речь идёт о гигантских радиогалактиках. И это может дать некоторые подсказки относительно того, что движет ростом её радиолепестков.
Возможно, Алкионей находится в области космического пространства с меньшей плотностью, что может способствовать его расширению. Также авторы исследования допускают, что некую роль в росте исполинского объекта может играть его взаимодействие с космической паутиной.
Кроме того, учёные считают, что и без того необъятный Алкионей продолжает расти.
Открытие вновь указывает на то, как мало исследователи всё ещё знают об этих колоссах и в частности о том, что движет их невероятным ростом.
Но вместе с тем подобные работы прокладывают путь к лучшему пониманию природы не только гигантских радиогалактик, но и межгалактической среды, в которой «раскрываются» их загадочные космические лепестки.
Исследование принято к публикации в издании Astronomy & Astrophysics и в данный момент доступно в формате препринта на портале arXiv.
Ранее мы рассказывали о древнейших столкновениях титанических галактик, а также о галактиках-суперспиралях. А ещё мы писали о том, что в космосе есть стена из сверхскоплений галактик, и учёные даже не знают, где она заканчивается.
Писали мы и о том, что во Вселенной могут скрываться чёрные дыры размером с галактику.
Больше захватывающих новостей из мира науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».
наука
космос
астрономия
галактики
черная дыра
рекорды
общество
новости
Сколько галактик в нашей наблюдаемой Вселенной?
Наша Вселенная содержит огромное количество галактик, и очень немногие из них были обнаружены астрономами.
Мы уже знаем о нашей родной галактике Млечный Путь и соседней галактике Андромеды, но сколько именно галактик существует, помимо того, что мы знаем?
Космический телескоп Хаббл обогащает нас неизвестными изображениями космоса. Космический телескоп Хаббла НАСА создает изображение космоса после объединения нескольких изображений в течение 10 лет наблюдений, называемое видением Хаббла eXtreme Deep Field (XDF). По мнению астрономов, если вы накроете Луну большим пальцем, то площадь XDF будет размером с булавочную головку. XDF успешно обнаружил тысячи как близких, так и далеких галактик после тщательного наблюдения. «Хаббл» НАСА в настоящее время обнаружил значительное количество галактик, от 100 до 200 миллиардов, говорит астрофизик Научного института космического телескопа Марио Ливио.
Ливио сказал, что с тех пор, как в 1990 году был запущен телескоп Хаббл, он претерпел множество модернизаций. В 1995 году астрономы обнаружили около 3000 слабых галактик на одном кадре в явно пустой области Большой Медведицы с помощью телескопа Хаббл.
По данным Государственного университета Вебера, это изображение представляло собой самое дальнее расстояние, на которое когда-либо мог уйти любой телескоп.
НАСА сообщает, что в 2003-04 годах Хаббл прошел модернизацию и создал изображения сверхглубокого поля Хаббла. С помощью этого технологического усовершенствования Хаббл наблюдал почти 10 000 галактик всего за миллион секунд экспозиции в небольшом пятне в созвездии Форнакс.
В 2012 году, при еще большей деградации, Хаббл обнаружил около 5500 галактик в узком поле зрения. Астрономы говорят, что на сегодняшний день Хаббл оценил почти 100 миллиардов галактик в нашей Вселенной.
По мнению астрономов, каждая часть космоса использует один и тот же метод для оценки количества галактик. Итак, они заявили, что Вселенная однородна. Ливио сказал: «Это предполагает, что не существует большой космической дисперсии, что Вселенная однородна. У нас есть веские основания подозревать, что это так. Это космологический принцип».
НАСА также заявило: «Самое простое предположение состоит в том, что если вы смотрите на содержимое Вселенной с достаточно плохим зрением, оно будет выглядеть примерно одинаково везде и во всех направлениях.
То есть материя во Вселенной однородна и изотропна при усреднении в очень больших масштабах. Это называется космологическим принципом».
Недавно космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба также успешно сделал снимки космоса. Он опубликовал свое изображение глубокого поля 12 июля 2022 года. Телескоп Уэбба НАСА отвечает за захват далеких галактик, образовавшихся после Большого взрыва 13,8 миллиарда лет назад. Телескоп Уэбба запечатлел массивное скопление галактик Abell 2744, обладающее способностью искажать пространство вокруг себя. Изображения Уэбба изучаются в программе под названием Grism Lens-Amplified Survey from Space или GLASS. В настоящее время астрономы внимательно изучают галактики-кандидаты GLASS-z11 и GLASS-z13 с красным смещением 11 и 13 соответственно. Красное смещение — это измерение того, как свет, излучаемый галактикой, может быть растянут за счет расширения Вселенной. Чем выше красное смещение, тем дальше будет источник. Галактики 11 и 13 существовали более 13,4 миллиарда лет назад, то есть всего через 400-300 миллионов лет после Большого взрыва.
Спектрограф Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне использовался для измерения красных смещений этих галактик. Изображения Уэбба также показали, что эти ранние галактики были более яркими и быстро формировались. Обе эти черты можно использовать для определения местоположения областей формирования галактик в примитивной Вселенной. Ученые говорят, что эти галактики сформированы из концентрированной материи, что может объяснить распределение нормальной и темной материи сразу после Большого взрыва.
По мнению астрономов, Вселенная, которую мы можем видеть, является наблюдаемой Вселенной, и Вселенная расширяется быстрее скорости света. Астрофизик Ливио сказал: «Мы можем видеть свет только от галактик, у которых было достаточно времени, чтобы достичь нас. Это не значит, что это все, что есть во Вселенной. Отсюда и определение наблюдаемой Вселенной».
Астрономы предполагают, что как Хаббл смог обнаружить галактики, образовавшиеся через 450 миллионов лет после Большого взрыва, так и космический телескоп Джеймса Уэбба сможет обнаружить галактики, образовавшиеся почти через 200 миллионов лет после Большого взрыва.
В то же время Ливо сказал, что наблюдаемая Вселенная содержит 200 миллиардов галактик, однако с помощью телескопа Уэбба это число не изменится, скорее мы сможем найти больше за нашу жизнь в пределах нашей наблюдаемой Вселенной.
Ливио сказал: «Числа не сильно изменятся. Таким образом, число вроде 200 миллиардов (галактик), вероятно, соответствует нашей наблюдаемой Вселенной».
ГалактикаКосмический телескоп ХабблКосмический телескоп Джеймса УэббаNASA
Сколько существует галактик и откуда мы вообще это знаем?
До тридцатых годов прошлого века на вопрос, сколько галактик в космосе, ученые люди отвечали: «Ну, это все знают — есть одна». На самом деле никто не задавал такой вопрос, потому что он был столь же бессмысленен, как и вопрос: сколько в Европе Италий или сколько Венер существует в космосе? Ну конечно один.
То же самое было и с галактиками в то время. Была только одна галактика, та, в которой мы живем, которую мы называем Млечный Путь. И все, что существует, находится в Млечном Пути.
Все звезды, планеты, туманности и т. д. Например, далекий бледный, туманный хохолок в созвездии Андромеды, который также можно увидеть невооруженным глазом, тоже находился в этой галактике и назывался Туманностью Андромеды. Таким образом, в то время Млечный Путь был таким же по содержанию и размерам, как и весь космос.
- 1 Галактика Андромеды
- 2 Магическое число
- 3 Откуда астрономы знают, сколько существует галактик?
- 4 Давайте переведем это
Галактика Андромеды
Ситуация немного изменилась, когда в 1930-х годах американский астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что Туманность Андромеды находится слишком далеко, чтобы находиться в Млечном Пути. Просто его расстояние превышало размер Млечного Пути. Много. Кроме того, Хаббл обнаружил, что в этой туманности есть звезды! Это были великие открытия. Итак, Туманность Андромеды сменила название на Галактику Андромеды.
После этого открытия выстроились в длинную очередь и, наконец, наше представление о Вселенной полностью изменилось.
Оказалось, что Вселенная ненамного, но невообразимо больше нашего Млечного Пути, и что наша галактика — всего лишь одна бесконечно крошечная точка в этой вселенной, и что число галактик…
После открытия Хаббла вопрос о том, как много галактик стало вполне логичным вопросом. Однако ответа на него не знал никто. И это было проблемой, потому что мы хотели бы знать. Особенно это касается астрономов!
Волшебное число
А как считать то, что не видел? В то время, полвека назад, это было действительно проблемой, потому что в самые большие и мощные телескопы можно было увидеть только окрестности. Кроме того, галактики динамичны и постоянно меняются, сталкиваются, сливаются. Некоторые спрятаны за густыми облаками пыли, поэтому мы даже не видим их, даже когда они находятся близко и так далее. Как видите, проблем было несколько.
Чтобы не держать вас в напряжении, сегодня астрономы знают, сколько существует галактик. Приготовьтесь прочитать это открытие в праздничной обстановке: 200 миллиардов! И снова 200 миллиардов.
Только вы должны знать следующее: когда астрономы говорят 200 миллиардов, на самом деле может быть 100 миллиардов. Или 300 млрд. Пятнадцать лет назад в энциклопедиях можно было прочитать, что в Млечном Пути 100 миллиардов звезд. Несколько позже появились данные о 400 млрд, а затем и о 300 млрд. Вы меньше всего ошибетесь, если скажете, что в нашей галактике от 100 до 400 миллиардов звезд.
Итак, в космосе 200 миллиардов различных галактик. Или 150, если не более 200 миллиардов. Во всяком случае, где-то посередине.
Откуда астрономы знают, сколько существует галактик?
Многие из них даже не видны никакими приборами, ну и как? Что ж, фокус прост, и Хаббл очень помог, но не астроному Эдвину, а названному его именем Космическому Телескопу.
Итак, с сентября 2003 г. до середины января следующего года этот телескоп снимал узкую область в созвездии Печь. Когда я говорю узкий, то он действительно узкий: всего лишь 13-миллионная часть всей поверхности неба! Сколько это стоит? Так что положите фасолину на палец протянутой руки — ну меньше того.
Преднамеренно сфотографирована пустынная местность, без каких-либо близких звезд и других объектов, которые только мешали бы обзору. В итоге получилась одна из самых ценных фотографий, когда-либо сделанных.
Он называется Ultra Deep Field и является самым глубоким проникновением человека в космос на сегодняшний день. А на фото ниже мельчайшие точки — это галактики, образовавшиеся всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Усердные астрономы подсчитали, что на этой фотографии 10 000 галактик! Итак, 10 тысяч в одной 13-миллионной части неба.
В этот момент астрономы обычно добавляют: «Поскольку Вселенная изотропна и однородна, то, выполнив простую экстраполяцию из сверхглубокого поля Хаббла…».
Давайте переведем это
Изотропия — это «свойство некоторых тел проявлять одинаковые физические свойства во всех направлениях. В этих телах свет, тепло и электричество распространяются во всех направлениях одинаково.
А однородный означает равный, уникальный.