Wie viele Galaxien gibt es im Universum? Die Antwort auf diese Frage ist sehr schwierig. Viele Astronomen der Vergangenheit versuchten herauszufinden, wie viele Galaxien es im Universum gibt. Sie zu zählen scheint eine unmögliche Aufgabe zu sein. Wenn die Rechnung in die Milliarden geht, dauert es einige Zeit, bis sie sich summiert. Ein weiteres Problem ist die begrenzte Anzahl unserer Tools. Um das beste Bild zu erh alten, sollte das Teleskop eine große Öffnung haben (der Durchmesser des Primärspiegels oder der Linse) und über der Atmosphäre positioniert werden, um Verzerrungen durch die Erdluft zu vermeiden.
Hubble Field
Das vielleicht resonanteste Beispiel für die obige Tatsache ist das Hubble Extreme Deep Field – ein Bild, das durch die Kombination von Fotografien gewonnen wurde, die über einen Zeitraum von zehn Jahren mit dem gleichnamigen Teleskop aufgenommen wurden. Laut NASA beobachtete das Teleskop 50 Tage lang einen kleinen Bereich des Himmels. Wenn Sie Ihren Daumen auf Armeslänge h alten, um den Mond zu bedecken, ist der Bereich tiefdie Ränder haben die Größe eines Stecknadelkopfes.
Durch das Sammeln von schwachem Licht über viele Beobachtungsstunden hinweg hat das Hubble-Teleskop Tausende von Galaxien entdeckt, sowohl nahe als auch sehr weit entfernte, und die daraus aufgenommenen Bilder zum vollständigsten Bild des Universums gemacht. Also, selbst wenn es Tausende von Galaxien an diesem kleinen Fleck am Himmel gibt, stellen Sie sich vor, wie viele mehr anderswo im Universum zu finden sind.
Gutachten
Obwohl Experten in ihren Einschätzungen unterschiedlich sind, sind Antworten auf Fragen wie "Wie viele Galaxien gibt es im Universum?" kann in astronomischen Zahlen ausgedrückt werden: von 100 bis 200 Milliarden. Wenn das James-Webb-Weltraumteleskop 2020 startet, wird die NASA voraussichtlich noch mehr Informationen über frühe Galaxien im Universum preisgeben.
Technologie wirkt wahre Wunder. Soweit moderne Astronomen wissen, ist das Hubble-Teleskop das beste Werkzeug, um zu zählen und abzuschätzen, wie viele Galaxien im Universum bekannt sind. Das Teleskop, das 1990 gestartet wurde, hatte anfänglich eine Verzerrung seines Hauptspiegels, die 1993 während eines Shuttle-Besuchs korrigiert wurde. Hubble wurde bis zu seiner letzten Mission im Mai 2009 auch mehreren Upgrades und Missionen unterzogen. Ist das Universum unendlich, wie viele Galaxien, wie viele Planeten gibt es darin? Anscheinend müssen wir das in Zukunft noch herausfinden.
Ursa Major
Im Jahr 1995 richteten Astronomen ein Teleskop auf einen scheinbar leeren Bereich von Ursa Major und sammelten zehn Tage lang Beobachtungen. BEIMAls Ergebnis wurden etwa 3000 schwache Galaxien in einem Frame gefunden, die schwach wurden, wie die 30. Größe. Zum Vergleich: Der Polarstern hat etwa die zweite Größenordnung. Diese Komponente des Bildes wurde Hubble Deep Field genannt und war die am weitesten entfernte, die jemals im Universum gesehen wurde.
Als das oben erwähnte amerikanische Teleskop gründlich aufgerüstet wurde, wiederholten die Astronomen das Experiment zweimal. In den Jahren 2003 und 2004 entdeckten Wissenschaftler etwa 10.000 Galaxien in einem kleinen Gebiet im Sternbild Fornax.
Im Jahr 2012 benutzten Wissenschaftler wieder mit verbesserten Instrumenten ein Teleskop, um einen Teil des ultratiefen Feldes zu betrachten. Selbst in diesem engeren Sichtfeld konnten Astronomen etwa 5.500 Galaxien entdecken. Die Forscher nannten es das "Extreme Deep Field".
Unsichtbare Milliarden
Welches Werkzeug auch immer verwendet wird, die Methode zur Schätzung, wie viele Galaxien es im Universum gibt, ist mehr oder weniger dieselbe. Sie nehmen einen Teil des Himmels, der von einem Teleskop (in diesem Fall Hubble) aufgenommen wurde. Dann kannst du anhand des Verhältnisses des Himmelsstücks zum gesamten Universum bestimmen, wie viele Galaxien es im Universum gibt.
Kosmologisches Prinzip und das Alter des Universums
Ein Beispiel für ein kosmologisches Prinzip in der Erforschung des Universums ist der kosmische Mikrowellenhintergrund, Strahlung, die aus den frühen Stadien des Universums nach dem Urknall übrig geblieben ist.
Messung der Ausdehnung des Universums durch die Beobachtung sich entfernender Galaxienvon uns zeigen, dass es etwa 13,82 Milliarden Jahre alt ist. Wenn das Universum jedoch älter und größer wird, werden sich Galaxien immer weiter von der Erde entfernen. Dadurch sind sie schwerer zu erkennen.
Das Universum dehnt sich schneller aus als mit Lichtgeschwindigkeit (was Einsteins Geschwindigkeitsbegrenzung nicht verletzt, da die Expansion auf das Universum selbst zurückzuführen ist, nicht auf die Objekte, die es durchqueren). Außerdem beschleunigt sich das Universum in seiner Expansion.
Hier kommt das "beobachtbare Universum" ins Spiel - das Universum, das wir sehen können. Laut vielen Experten wird dies in 1-2 Billionen Jahren bedeuten, dass es Galaxien geben wird, die sich außerhalb der Räume befinden, die wir von der Erde aus sehen können.
Lichtwechsel
Wir können nur Licht von Galaxien sehen, die genug Zeit hatten, um zu uns zu gelangen - das heißt, nahe genug an die Milchstraße heranzukommen. Das bedeutet nicht, dass diese Objekte alles sind, was es im Weltraum gibt. Daher die Definition von „beobachtbarem Universum“.
Die Zukunft der Milchstraße
Galaxien verändern sich auch im Laufe der Zeit. Die Milchstraße befindet sich auf Kollisionskurs mit der nahe gelegenen Andromeda-Galaxie, und die beiden werden in etwa vier Milliarden Jahren verschmelzen. Später werden schließlich andere Galaxien in unserer lokalen Gruppe verschmelzen. Astronomen glauben, dass die Bewohner dieser zukünftigen Galaxien ein dunkleres Universum beobachten werden.
Wenn das ersteZivilisation hatten sie keinen Hinweis auf ein Universum mit hundert Milliarden Galaxien. Daher werden unsere Nachkommen die Expansion des Universums nicht sehen. Sie werden wahrscheinlich nicht einmal merken, dass der Urknall passiert ist.
Wenn wir normalen Menschen wissen wollen, wie viele Galaxien und Planeten es im Universum gibt, dann interessieren sich Astronomen mehr dafür, wie der Kosmos selbst entstanden ist. Laut NASA geben Galaxien Aufschluss darüber, wie Materie im Universum organisiert ist – zumindest im großen Maßstab. Wissenschaftler interessieren sich auch für Teilchentypen und Quantenmechanik auf der kleinen Seite der beobachteten Spektren.
Frühe Galaxien
Indem wir einige der frühesten Galaxien untersuchen und sie mit den heutigen vergleichen, können wir ihr Wachstum und ihre Entwicklung verstehen. Ein fortschrittliches Teleskop namens Webb wird es Wissenschaftlern ermöglichen, Daten über die Arten von Sternen zu sammeln, die in den allerersten Galaxien existierten. Folgebeobachtungen mittels Spektroskopie von Hunderten oder Tausenden von Galaxien werden den Forschern helfen zu verstehen, wie sich Elemente, die schwerer als Wasserstoff sind, gebildet und angesammelt haben, als sich im Laufe der Jahrhunderte Sternhaufen gebildet haben. Diese Studien werden auch die Details ihrer Fusion enthüllen und Licht auf viele andere Prozesse werfen.
Dunkle Materie
Wissenschaftler interessieren sich auch für die Rolle, die dunkle Materie bei der Entstehung von Galaxien spielt. Das ist eine sehr merkwürdige Frage. Während ein Teil des Universums in Objekten wie Galaxien oder Sternen sichtbar ist, ist es dunkle Materiewas den größten Teil des Kosmos ausmacht, ist überhaupt nicht sichtbar. Wie viele Galaxien gibt es im Universum? Die Anzahl dieser Objekte ist nicht vollständig bekannt, aber es sind definitiv mehr als hundert Milliarden.
Schlussfolgerung
Wenn du durch den Sternenschleier und die Ebene der Milchstraße in den Nachthimmel blickst, kannst du nicht anders, als dich klein zu fühlen angesichts des großen Abgrunds des Universums, der hinter dem Firmament liegt. Während fast alle von ihnen für unsere Augen unsichtbar sind, enthält das beobachtbare Universum, das sich in alle Richtungen über mehrere zehn Milliarden Lichtjahre erstreckt, eine unglaublich große Anzahl von Galaxien.
Die Zahl bekannter Sternhaufen ist mit der Entwicklung der Teleskoptechnologie gestiegen - von Tausenden auf Millionen, von Milliarden auf Billionen. Wenn wir die einfachste Analyse mit der besten heutigen Technologie durchführen würden, würden wir sagen, dass es 170 Milliarden Galaxien in unserem Universum gibt. Aber wir werden noch mehr dieser Objekte entdecken, denn man glaubt bereits, dass es tatsächlich nicht weniger als zwei Billionen davon gibt.
Eines Tages werden wir sie alle zählen. Wir werden unsere Teleskope auf den Himmel richten, jedes von den Sternen emittierte Photon sammeln und jedes kosmische Objekt entdecken, egal wie schwach sein Schein ist.
Aber das wird in der Praxis nicht funktionieren. Unsere Teleskope sind in der Größe begrenzt, was wiederum die Anzahl der Photonen begrenzt, die sie sammeln können. Es besteht eine Beziehung zwischen der Helligkeit eines Objekts, die Sie sehen können, und dem Anteil des Himmels, den Sie mit einem optischen Instrument "abdecken" können. Irgendein Teil des Universumsdurch die darin enth altene dunkle Materie verdeckt. Je weiter ein Objekt entfernt ist, desto schwächer erscheint es.
Also können wir nur den beleuchteten Teil des Universums betrachten, nicht in dunkle Materie, Sterne oder Galaxien. Wissenschaftler haben Daten zu Hunderten von dunklen, weit entfernten Weltraumobjekten gesammelt. Sie hoffen immer noch herauszufinden, wie ferne Welten wirklich aussehen. Und wir Beobachter hoffen es genauso wie sie.
