מאז שנודע לבני אדם כי שביל החלב אינו ייחודי או לבדו בשמי הלילה, אסטרונומים וקוסמולוגים ביקשו לברר כמה גלקסיות יש ביקום. ועד לאחרונה, מיטב המוחות המדעיים שלנו האמינו שיש להם רעיון טוב למדי - בין 100 ל -200 מיליארד.
עם זאת, מחקר חדש שהופק על ידי חוקרים מבריטניה חשף משהו מדהים ביקום. בעזרת תמונות שדה עמוק של האבל ונתונים מטלסקופים אחרים, הם הגיעו למסקנה כי אומדנים קודמים אלה היו מונחים על ידי גורם של בערך 10. היקום, כך מתברר, יתכן שהיו בו עד 2 טריליון גלקסיות בו במהלך שנותיו היסטוריה.
בראשות פרופ 'כריסטופר קונסיליס מאוניברסיטת נוטינגהאם, בריטניה, שילב הצוות תמונות שצולמו על ידי טלסקופ החלל האבל עם נתונים שפורסמו אחרים כדי להפיק מפה תלת-ממדית של היקום. לאחר מכן הם שילבו סדרה של מודלים מתמטיים חדשים שאפשרו להם להסיק את קיומם של גלקסיות שאינן בהירות מספיק כדי שניתן יהיה לראות בהן מכשירים עכשוויים.
לאחר מכן הם החלו לבדוק כיצד התפתחות הגלקסיות במהלך 13 מיליארד השנים האחרונות. מה שלמדו היה די מרתק. ראשית, הם הבחינו כי התפלגות הגלקסיות לאורך כל תולדות היקום לא הייתה אפילו. יתרה מזאת, הם גילו שכדי שכל החישובים שלהם יסתכמו, היו חייבים להיות פי 10 גלקסיות יותר ביקום המוקדם מכפי שחשבו בעבר.
מרבית הגלקסיות הללו יהיו דומות במסה שלהן לגלקסיות הלוויין שנצפו סביב שביל החלב, ויהיו קלושות מכדי שאיתרו את המכשירים של ימינו. במילים אחרות, אסטרונומים הצליחו לראות עד כה רק כ -10% מהיקום הקדום, מכיוון שרוב הגלקסיות שלו היו קטנות מדי וקלושות מכדי להיות גלויות.
כפי שהסביר פרופ 'קונסליס במהדורת המדע של האבל, בעוד שהוא עשוי לסייע בפתרון דיון מתמשך על מבנה היקום:
"תוצאות אלה הן עדות רבת עוצמה לכך שהתרחשה התפתחות משמעותית של הגלקסיה לאורך כל תולדות היקום, מה שהפחית באופן דרמטי את מספר הגלקסיות באמצעות מיזוגים שביניהם - ובכך צמצם את מספרם הכולל. זה נותן לנו אימות של מה שמכונה היווצרות המבנה מלמעלה למטה ביקום. "
כדי לפרק אותה, "המודל מלמעלה למטה" של היווצרות הגלקסיות קובע כי גלקסיות שנוצרו מענני גז ענקיים גדולים מהגלקסיות שהתקבלו. עננים אלה החלו להתמוטט מכיוון שכוח המשיכה הפנימי שלהם היה חזק יותר מהלחצים בענן. בהתבסס על המהירות בה הסתובבו ענני הגז הם היו יוצרים ספירלה או גלקסיה אליפטית.
לעומת זאת, "המודל מלמטה למעלה" קובע כי גלקסיות שנוצרו במהלך היקום הקדום עקב מיזוג של גושים קטנים יותר שהיו בערך האשכולים הכדוריים הגדולים. לאחר מכן, גלקסיות אלה היו יכולות להימשך לאשכולות ומצבירי-על על ידי כוח המשיכה ההדדי שלהן.
בנוסף לסייע בפתרון דיון זה, מחקר זה מציע גם פיתרון אפשרי לפרדוקס אולברס (המכונה "פרדוקס שמי הלילה האפל"). פרדוקס זה נקרא על שם האסטרונום הגרמני במאה ה -18 / ה -19 היינריך וילהלם אולברס, ושאלת השאלה מדוע בהתחשב במרחבי היקום וכל החומר הזוהר בו - השמיים חשוכים בלילה?
בהתבסס על תוצאותיהם, צוות בריטניה שיער כי בעוד שכל נקודה בשמי הלילה מכילה חלק מגלקסיה, רובם בלתי נראים לעין האנושית ולטלסקופים מודרניים. זה נובע משילוב של גורמים, הכולל את ההשפעות של הסבה אדומה קוסמית, העובדה שהיקום דינמי (כלומר מתרחב תמיד) וספיגת האור על ידי אבק וגז קוסמי.
למותר לציין כי יש צורך במשימות עתידיות כדי לאשר את קיומן של כל הגלקסיות הבלתי נראות הללו. ומבחינה זו, קונסיליס ועמיתיו מסתכלים על משימות עתידיות - כאלה המסוגלות להתבונן בכוכבים וגלקסיות בספקטרום הלא נראה לעין - כדי לגרום לזה לקרות.
"זה לא מפריע שמעל 90 אחוז מהגלקסיות ביקום טרם נחקר", הוסיף. "מי יודע אילו תכונות מעניינות נמצא כשנגלה את הגלקסיות הללו עם הדורות הבאים של טלסקופים? בעתיד הקרוב, טלסקופ החלל ג'יימס ווב יוכל ללמוד את הגלקסיות האולטרה קלושות האלה. "
הבנת כמה הגלקסיות התקיימו לאורך זמן היא היבט מהותי בהבנת היקום בכללותו. עם כל מחקר חולף שמנסה לפתור את מה שאנחנו יכולים לראות עם המודלים הקוסמולוגיים הנוכחיים שלנו, אנחנו מתקרבים כל כך הרבה!
וודא שאתה נהנה מהסרטון הזה על כמה מהתמונות המהממות ביותר של האבל, באדיבות HubbleESA:
