Zamislite da želite znati koliko ima zrnaca pijeska na cijeloj plaži, ali ih ne možete prebrojati sve pojedinačno. Umjesto toga, odaberete mali dio plaže, prebrojite zrnaca tamo i onda taj broj ekstrapolirate na cijelu plažu. Astronomi koriste sličan pristup kako bi odredili broj galaksija u vidljivom svemiru. U ovom članku ćemo objasniti kako to rade.
Sadržaj...
Što je vidljivi svemir?
Vidljivi svemir je dio svemira iz kojeg je svjetlost ili drugi elektromagnetski signali stigli do nas u posljednjih 13,8 milijardi godina, što je starost našeg svemira. Zbog ograničene brzine svjetlosti, ne možemo vidjeti iza te granice. Unutar te ogromne kugle nalaze se milijarde galaksija, a svaka galaksija sadrži milijarde zvijezda. Izravno prebrojavanje svake galaksije bilo bi praktički nemoguće – ne samo zbog ogromnog broja, nego i zbog toga što su mnoge galaksije izuzetno slabe i udaljene.
Uzorkovanje galaksija
Umjesto da broje sve galaksije, znanstvenici koriste metodu uzorkovanja. Oni odaberu mali, reprezentativan dio neba – područje koje je dovoljno duboko da otkrije i najtamnije galaksije, a istovremeno dovoljno veliko da bude statistički značajno. Takve duboke slike dobivaju pomoću svemirskih teleskopa kao što su Hubbleov svemirski teleskop i James Webbov svemirski teleskop.
U tim dubokim slikama astronomi prebroje sve vidljive galaksije i zabilježe njihovu svjetlinu, boju i udaljenost (koja se određuje crvenim pomakom). Na temelju tih podataka izračunaju gustoću galaksija – broj galaksija po jedinici zapremine svemira – za različite udaljenosti.
Ekstrapolacija na cijeli vidljivi svemir
Jednom kada je gustoća galaksija poznata, ona se primjenjuje na cijelu zapreminu vidljivog svemira. Zapremina se izračunava iz radijusa vidljivog svemira (oko 46,5 milijardi svjetlosnih godina). Matematički se koristi formula za volumen kugle: V = 4/3 πr³, gdje je r radijus kugle.
Rezultat: Dva bilijuna galaksija
Kada se gustoća galaksija pomnoži s volumenom vidljivog svemira, dobije se procjena od približno dva bilijuna (2 × 10¹²) galaksija. Ova metoda nije samo pametan način za izbjegavanje prebrojavanja svake galaksije pojedinačno, već također pruža pouzdanu procjenu temeljenu na detaljnim promatranjima i matematičkim izračunima.
Često postavljana pitanja
- P: Kako znanstvenici određuju udaljenost galaksija?
O: Udaljenost galaksija se određuje pomoću crvenog pomaka, koji je mjera koliko je svjetlost emitirana iz galaksije pomaknuta prema crvenom dijelu spektra zbog širenja svemira.
- P: Koji su glavni instrumenti koji se koriste za promatranje galaksija?
O: Glavni instrumenti koji se koriste su svemirski teleskopi kao što su Hubbleov svemirski teleskop i James Webbov svemirski teleskop.
Procjena broja galaksija u vidljivom svemiru od dva bilijuna nije samo impresivan broj, već je rezultat mukulog rada, detaljnih promatranja i pametne znanstvene metodologije. Ova spoznaja ne samo da nam širi razumijevanje svemira, već nas također podsjeća na to koliko još ima toga što treba otkriti.
