Από τότε που τα ανθρώπινα όντα έμαθαν ότι ο Γαλαξίας δεν ήταν μοναδικός ή μόνος στον νυχτερινό ουρανό, οι αστρονόμοι και οι κοσμολόγοι προσπάθησαν να ανακαλύψουν πόσους γαλαξίες υπάρχουν στο Σύμπαν. Και μέχρι πρόσφατα, τα μεγαλύτερα επιστημονικά μυαλά μας πίστευαν ότι είχαν μια πολύ καλή ιδέα - μεταξύ 100 και 200 δισεκατομμυρίων.
Ωστόσο, μια νέα μελέτη που πραγματοποιήθηκε από ερευνητές από το Ηνωμένο Βασίλειο αποκάλυψε κάτι εντυπωσιακό για το Σύμπαν. Χρησιμοποιώντας τις εικόνες Deep Field του Hubble και δεδομένα από άλλα τηλεσκόπια, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι αυτές οι προηγούμενες εκτιμήσεις ήταν απενεργοποιημένες από έναν παράγοντα περίπου 10. Το Σύμπαν, όπως αποδεικνύεται, μπορεί να είχε μέχρι και 2 τρισεκατομμύρια γαλαξίες σε αυτό κατά τη διάρκεια του ιστορία.
Με επικεφαλής τον καθηγητή Christopher Conselice του Πανεπιστημίου του Νόττιγχαμ, το Ηνωμένο Βασίλειο, η ομάδα συνδύασε τις εικόνες που ελήφθησαν από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble με άλλα δημοσιευμένα δεδομένα για την παραγωγή ενός τρισδιάστατου χάρτη του Σύμπαντος. Εν συνεχεία ενσωμάτωσαν μια σειρά νέων μαθηματικών μοντέλων που τους επέτρεψαν να συμπεράνουν την ύπαρξη γαλαξιών που δεν είναι αρκετά φωτεινοί για να παρατηρηθούν από τα τρέχοντα όργανα.
Χρησιμοποιώντας αυτά, στη συνέχεια άρχισαν να αναθεωρούν πώς εξελίχθηκαν οι γαλαξίες τα τελευταία 13 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό που έμαθαν ήταν αρκετά συναρπαστικό. Για ένα, παρατήρησαν ότι η κατανομή των γαλαξιών σε όλη την ιστορία του Σύμπαντος δεν ήταν ομοιόμορφη. Επιπλέον, διαπίστωσαν ότι για να αυξηθούν τα πάντα στους υπολογισμούς τους, έπρεπε να υπάρξουν 10 φορές περισσότεροι γαλαξίες στο πρώιμο Σύμπαν από ό, τι νόμιζαν προηγουμένως.
Οι περισσότεροι από αυτούς τους γαλαξίες θα ήταν παρόμοιοι σε μάζα με τους δορυφορικούς γαλαξίες που έχουν παρατηρηθεί γύρω από τον Γαλαξία μας, και θα ήταν πολύ αμυδρά για να εντοπιστούν από τα σημερινά όργανα. Με άλλα λόγια, οι αστρονόμοι μπόρεσαν να δουν περίπου το 10% του πρώιμου Σύμπαντος μέχρι τώρα, επειδή οι περισσότεροι γαλαξίες του ήταν πολύ μικροί και λιποθυμικοί για να είναι ορατοί.
Όπως εξήγησε ο καθηγητής Conselice σε μια έκδοση επιστημονικής έκδοσης του Χαμπλ, ενώ μπορεί να βοηθήσει στην επίλυση μιας παρατεταμένης συζήτησης για τη δομή του Σύμπαντος
«Αυτά τα αποτελέσματα είναι ισχυρές ενδείξεις ότι έχει σημειωθεί σημαντική εξέλιξη του γαλαξία σε όλη την ιστορία του σύμπαντος, η οποία μείωσε δραματικά τον αριθμό των γαλαξιών μέσω συγχωνεύσεων μεταξύ τους - μειώνοντας έτσι τον συνολικό τους αριθμό. Αυτό μας δίνει μια επαλήθευση του λεγόμενου σχηματισμού δομής από πάνω προς τα κάτω στο σύμπαν. "
Για να το σπάσει, το «μοντέλο από πάνω προς τα κάτω» του σχηματισμού γαλαξιών δηλώνει ότι οι γαλαξίες σχηματίστηκαν από τεράστια σύννεφα αερίων μεγαλύτερα από τους γαλαξίες που προέκυψαν. Αυτά τα σύννεφα άρχισαν να καταρρέουν επειδή η εσωτερική τους βαρύτητα ήταν ισχυρότερη από τις πιέσεις στο νέφος. Με βάση την ταχύτητα με την οποία περιστρέφονται τα σύννεφα αερίων, είτε θα σχηματίζουν σπείρα είτε ελλειπτικό γαλαξία.
Αντίθετα, το «μοντέλο από κάτω προς τα πάνω» δηλώνει ότι οι γαλαξίες σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια του πρώτου Σύμπαντος λόγω της συγχώνευσης μικρότερων συστάδων που είχαν περίπου το μέγεθος των σφαιρικών συστάδων. Αυτοί οι γαλαξίες θα μπορούσαν τότε να έχουν συσσωρευτεί σε συστάδες και υπερκαυστήρες από την αμοιβαία βαρύτητά τους.
Εκτός από τη συμβολή στην επίλυση αυτής της συζήτησης, αυτή η μελέτη προσφέρει επίσης μια πιθανή λύση στο Olad ’Paradox (γνωστός και ως« το παράδοξο του σκοτεινού νυχτερινού ουρανού »). Με το όνομά του από τον Γερμανό αστρονόμο Heinrich Wilhelm Olbers του 18ου / 19ου αιώνα, αυτό το παράδοξο εξετάζει το ερώτημα γιατί - δεδομένης της έκτασης του Σύμπαντος και όλης της φωτεινής ύλης σε αυτό - είναι ο σκοτεινός ουρανός τη νύχτα;
Με βάση τα αποτελέσματά τους, η ομάδα του Ηνωμένου Βασιλείου υποθέτει ότι ενώ κάθε σημείο του νυχτερινού ουρανού περιέχει μέρος ενός γαλαξία, τα περισσότερα από αυτά είναι αόρατα για το ανθρώπινο μάτι και τα σύγχρονα τηλεσκόπια. Αυτό οφείλεται σε ένα συνδυασμό παραγόντων, που περιλαμβάνει τα αποτελέσματα της κοσμικής ερυθράς μετατόπισης, το γεγονός ότι το Σύμπαν είναι δυναμικό (δηλαδή συνεχώς επεκτείνεται) και την απορρόφηση του φωτός από την κοσμική σκόνη και αέριο.
Περιττό να πούμε ότι θα χρειαστούν μελλοντικές αποστολές για να επιβεβαιωθεί η ύπαρξη όλων αυτών των αόρατων γαλαξιών. Και από αυτή την άποψη, ο Conselice και οι συνάδελφοί του αναζητούν μελλοντικές αποστολές - αυτές που είναι ικανές να παρατηρούν αστέρια και γαλαξίες στο μη ορατό φάσμα - για να συμβεί αυτό.
«Μπερδεύει το μυαλό ότι πάνω από το 90 τοις εκατό των γαλαξιών στο σύμπαν δεν έχουν ακόμη μελετηθεί», πρόσθεσε. «Ποιος ξέρει τι ενδιαφέρουσες ιδιότητες θα βρούμε όταν ανακαλύπτουμε αυτούς τους γαλαξίες με μελλοντικές γενιές τηλεσκοπίων; Στο εγγύς μέλλον, το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb θα είναι σε θέση να μελετήσει αυτούς τους εξαιρετικά εξασθενημένους γαλαξίες. "
Η κατανόηση πόσων γαλαξιών υπήρχαν με την πάροδο του χρόνου είναι μια θεμελιώδης πτυχή της κατανόησης του Σύμπαντος στο σύνολό του. Με κάθε επιτυχημένη μελέτη που προσπαθεί να επιλύσει αυτό που μπορούμε να δούμε με τα σημερινά κοσμολογικά μοντέλα μας, πλησιάζουμε τόσο πολύ!
Και βεβαιωθείτε ότι απολαμβάνετε αυτό το βίντεο σχετικά με μερικές από τις πιο εκπληκτικές εικόνες του Χαμπλ, ευγενική προσφορά του HubbleESA:
