Mitu galaktikat on universumis? Vastus sellele küsimusele on väga raske. Paljud mineviku astronoomid püüdsid välja selgitada, kui palju galaktikaid universumis on. Nende kokkulugemine tundub võimatu ülesandena. Kui arve ulatub miljarditesse, kulub nende liitmiseks veidi aega. Teine probleem on meie tööriistade piiratud arv. Parima pildi saamiseks peaks teleskoobil olema suur ava (peamise peegli või läätse läbimõõt) ja see peaks olema paigutatud atmosfäärist kõrgemale, et vältida Maa õhust tulenevaid moonutusi.
Hubble'i väli
Võib-olla kõige kõlavam näide ül altoodud faktist on Hubble'i äärmuslik sügavväli – pilt, mis saadakse samanimelisest teleskoobist kümne aasta jooksul tehtud fotode kombineerimisel. NASA andmetel jälgis teleskoop väikest ala taevast 50 päeva. Kui hoiate pöi alt kuu katmiseks käeulatuses, on ala sügavveerised on tihvti pea suurused.
Hubble'i teleskoop, kogudes mitmetunnise vaatluse jooksul nõrka valgust, on avastanud tuhandeid galaktikaid, nii lähedal kui ka väga kaugel, muutes sellelt tehtud pildid universumi terviklikumaks pildiks. Nii et isegi kui selles väikeses taevakohas on tuhandeid galaktikaid, kujutage ette, kui palju neid leidub mujal universumis.
Ekspertide hinnangud
Kuigi ekspertide hinnangud on erinevad, on vastused küsimustele nagu "Mitu galaktikat universumis on?" saab väljendada astronoomiliste numbritega: 100–200 miljardit. Kui James Webbi kosmoseteleskoop 2020. aastal stardib, peaks NASA avaldama veelgi rohkem teavet universumi varajaste galaktikate kohta.
Tehnoloogia teeb tõepoolest imesid. Kaasaegsetele astronoomidele teadaolev alt on Hubble'i teleskoop parim vahend universumis teadaolevate galaktikate loendamiseks ja hindamiseks. 1990. aastal välja lastud teleskoobi esmasel peeglil oli algselt moonutusi, mis parandati süstikukülastuse ajal 1993. aastal. Hubble läbis ka mitmeid uuendusi ja missioone kuni viimase missioonini 2009. aasta mais. Kas Universum on lõpmatu, mitu galaktikat, mitu planeeti selles on? Ilmselt ei pea me seda tulevikus veel välja selgitama.
Ursa Major
1995. aastal suunasid astronoomid teleskoobi Ursa Majori tühjale alale ja kogusid kümme päeva vaatlusi. ATSelle tulemusena leiti ühest kaadrist umbes 3000 nõrka galaktikat, mis muutusid tuhmiks, nagu 30. tähesuurus. Võrdluseks: Põhjatähel on umbes teine suurusjärk. Seda kujutise komponenti nimetati Hubble'i süvaväljaks ja see oli kõige kaugem komponent, mida universumis kunagi nähtud.
Kui ülalmainitud Ameerika teleskoopi põhjalikult uuendati, kordasid astronoomid katset kaks korda. Aastatel 2003 ja 2004 avastasid teadlased Fornaxi tähtkuju väikesel alal umbes 10 000 galaktikat.
Aastal 2012, taas täiustatud instrumentidega, kasutasid teadlased teleskoopi, et vaadata osa ülisügavast väljast. Isegi selles kitsamas vaateväljas suutsid astronoomid tuvastada umbes 5500 galaktikat. Teadlased nimetasid selle "äärmuslikuks sügavaks väljaks".
Nähtamatud miljardid
Ükskõik millist tööriista kasutatakse, on universumi galaktikate arvu hindamise meetod enam-vähem sama. Võtate osa taevast, mis on võetud teleskoobiga (antud juhul Hubble). Seejärel saate taevatüki ja kogu universumi suhet kasutades määrata, mitu galaktikat universumis on.
Kosmoloogiline põhimõte ja universumi vanus
Üks näide kosmoloogilisest printsiibist universumi uurimisel on kosmiline mikrolaine taust, kiirgus, mis on jäänud alles universumi algusjärgust pärast Suurt Pauku.
Universumi paisumise mõõtmine galaktikate eemaldumise jälgimise kaudumeilt, näidake, et see on umbes 13,82 miljardit aastat vana. Universumi vanemaks saades aga liiguvad galaktikad Maast aina kaugemale. Nii on neid raskem näha.
Universum paisub valguse kiirusest kiiremini (mis ei riku Einsteini kiiruspiirangut, sest paisumise põhjuseks on universum ise, mitte seda läbivad objektid). Lisaks sellele kiirendab universum oma paisumist.
Siin tuleb mängu "vaadatav universum" – universum, mida me näeme. Paljude ekspertide sõnul tähendab see 1–2 triljoni aasta pärast seda, et galaktikad jäävad väljaspoole ruumi, mida me Ma alt näeme.
Valguse muutmine
Me näeme valgust ainult galaktikatelt, millel on olnud piisav alt aega meieni jõudmiseks – see tähendab Linnuteele piisav alt lähedale jõudmiseks. See ei tähenda, et need objektid on kõik, mis ruumis on. Siit ka "vaatatava universumi" määratlus.
Linnutee tulevik
Galaktikad muutuvad ka aja jooksul. Linnutee on kokkupõrkekursil lähedal asuva Andromeeda galaktikaga ja need kaks ühinevad umbes nelja miljardi aasta pärast. Hiljem ühinevad lõpuks ka teised meie kohaliku rühma galaktikad. Astronoomid usuvad, et nende tulevaste galaktikate asukad jälgivad tumedamat universumit.
Kui esimenetsivilisatsioonis polnud neil mingeid tõendeid saja miljardi galaktikaga universumi kohta. Seetõttu ei näe meie järeltulijad universumi paisumist. Tõenäoliselt ei saa nad isegi aru, et Suur Pauk juhtus.
Kui meie, tavalised inimesed, tahame teada, kui palju galaktikaid ja planeete universumis on, siis astronoomid on rohkem huvitatud sellest, kuidas kosmos ise tekkis. NASA sõnul annavad galaktikad ülevaate sellest, kuidas mateeria on universumis organiseeritud – vähem alt suures plaanis. Teadlasi huvitavad ka osakeste tüübid ja kvantmehaanika vaadeldavate spektrite väikesel küljel.
Varased galaktikad
Uurides mõningaid varasemaid galaktikaid ja võrreldes neid tänapäevaga, saame aru nende kasvust ja arengust. Täiustatud teleskoop nimega Webb võimaldab teadlastel koguda andmeid esimestes galaktikates eksisteerinud tähtede tüüpide kohta. Järelvaatlused sadade või tuhandete galaktikate spektroskoopia abil aitavad teadlastel mõista, kuidas vesinikust raskemad elemendid tekkisid ja kogunesid sajandite jooksul täheparvedena. Need uuringud paljastavad ka nende ühinemise üksikasjad ja heidavad valgust paljudele teistele protsessidele.
Tumeaine
Teadlasi huvitab ka roll, mida tumeaine galaktikate sünnis mängib. See on väga uudishimulik küsimus. Kui osa universumist on nähtav sellistes objektides nagu galaktikad või tähed, siis tumeaine on sedamis moodustab suurema osa kosmosest, on üldse nähtamatu. Mitu galaktikat on universumis? Nende objektide arv pole täielikult teada, kuid see on kindlasti üle saja miljardi.
Järeldus
Kui vaatate öist taevast läbi tähtede loori ja Linnutee tasapinna, ei saa te end muuta, kui tunnete end väikesena universumi suure kuristiku ees, mis asub taevalaotuse taga. Kuigi peaaegu kõik neist on meie silmadele nähtamatud, sisaldab vaadeldav universum, mis hõlmab kümneid miljardeid valgusaastaid igas suunas, fantastiliselt palju galaktikaid.
Teatud täheparvede arv on teleskooptehnoloogia arenguga suurenenud – tuhandetelt miljoniteni, miljarditelt triljoniteni. Kui teeksime kõige lihtsama analüüsi tänapäeva parima tehnoloogia abil, siis ütleksime, et meie universumis on 170 miljardit galaktikat. Kuid me avastame neid objekte veelgi rohkem, sest juba praegu arvatakse, et neid on tegelikult mitte vähem kui kaks triljonit.
Ühel päeval loeme need kõik üle. Suuname oma teleskoobid taeva poole, kogume kokku kõik tähtede kiiratavad footonid ja tuvastame kõik kosmilised objektid, olenemata sellest, kui nõrk selle helendus on.
Aga praktikas see ei tööta. Meie teleskoobid on piiratud suurusega, mis omakorda piirab nende kogutavate footonite arvu. On seos selle vahel, kui nõrka objekti näete ja kui suure osa taevast saate optilise instrumendiga "katta". Mingi osa universumistvarjatud selles sisalduva tumeaine tõttu. Mida kaugemal objekt asub, seda tuhmim see paistab.
Seega saame vaadata ainult universumi valgustatud osa, mitte tumeainet, tähti ega galaktikaid. Teadlased on kogunud andmeid sadade hämarate ja kaugete kosmoseobjektide kohta. Nad loodavad endiselt teada saada, millised kauged maailmad tegelikult välja näevad. Ja meie, vaatlejad, loodame seda sama palju kui nemad.
