Мы видим лишь 3% Вселенной. Как же подсчитать, сколько галактик скрывается в её просторах?
Млечный Путь — лишь песчинка в бескрайнем океане галактик. Но сколько же их всего?
Вопрос кажется простым, но это не так. Главная проблема в том, что даже в самые мощные телескопы мы видим лишь крошечную часть Вселенной.
«Наблюдаемая Вселенная — это только та ее часть, свет от которой успел дойти до нас», — объясняет астрофизик Кай Нойске, сотрудник Европейского космического агентства.
Возраст Вселенной — 13,8 миллиарда лет. Но наблюдаемая Вселенная простирается более чем на 13,8 миллиарда световых лет в каждом направлении. Это объясняется тем, что Вселенная расширяется, и свет, испущенный в ранней Вселенной, успел пройти большее расстояние.
«Сейчас её размер в каждом направлении составляет около 46 миллиардов световых лет», — говорит Нойске.
Это гораздо меньше даже самых скромных оценок размера всей Вселенной. «Мы видим не более 3% Вселенной», — добавляет Памела Гей, старший научный сотрудник Института планетарных наук.
Вторая проблема заключается в том, что галактик так много, что мы можем лишь приблизительно оценить их количество, основываясь на наблюдениях за небольшими участками Вселенной.
«Мы смотрим на маленький участок неба, подсчитываем все галактики в нем, а затем умножаем это число на размер всего неба», — объясняет Памела.
Но даже для этого нужно определить, что считать галактикой. «Есть огромные галактики, масса которых в 10 раз больше, чем у нашей, и множество маленьких галактик, масса которых в 10 раз меньше», — говорит Нойске.
Чтобы сделать оценку возможной, ученым нужно определить минимальную массу галактики.
«Если мы установим порог массы в миллион солнечных масс, то получим среднее количество галактик во Вселенной от начала времен до наших дней — от 1 до 2 триллионов», — говорит Нойске. Ученые считают, что в ранней Вселенной галактик было больше, чем сегодня, поэтому оценки основаны на среднем значении за всё время.
«Но эти результаты получены с помощью телескопа «Хаббл». Телескоп «Джеймс Уэбб», который находится внутри Солнечной системы, только начинает предоставлять данные. Его возможности ограничены объектами внутри Солнечной системы, которые мешают наблюдениям», — говорит Памела Гей. «У нас есть только один космический аппарат с камерой, который смог выйти за пределы «мусора» в Солнечной системе — это «Новые горизонты».
В 2021 году в ходе исследования использовалась камера на борту «Новых горизонтов» для измерения общего количества света в различных участках неба и оценки количества галактик, необходимого для создания такого количества света.
«И внезапно, оказавшись за пределами всех источников света в нашей Солнечной системе, они поняли, что нам не нужно столько галактик, сколько мы думали», — говорит Памела. «И их оценки снизились до 200 миллиардов, а может быть, даже до 100 миллиардов галактик в наблюдаемой Вселенной».
«Так что количество галактик в нашей наблюдаемой Вселенной находится где-то между 2 триллионами галактик на верхней границе и 100 миллиардами на нижней границе», — заключает она.
Если предположить, что это не более 3% от всей Вселенной, то, умножив этот диапазон галактик, можно получить общее количество галактик во Вселенной. Если мы видим меньшую часть Вселенной, чем думаем, то общее количество галактик будет меньше.
Но, учитывая, что мы не знаем точных размеров Вселенной, эти оценки весьма приблизительны.
«Если Вселенная бесконечна, то и галактик в ней бесконечное количество», — резюмирует Памела Гей.
Читайте также: Действительно ли космологический естественный отбор объясняет, почему Вселенная кажется идеально настроена для жизни?
