Μπορεί να υπάρχουν δύο τρισεκατομμύρια άλλοι γαλαξίες

Το 1939, τη χρονιά που ο Edwin Hubble κέρδισε το βραβείο Benjamin Franklin για τις μελέτες του στα «εξωγαλαξιακά νεφελώματα», επισκέφτηκε έναν άρρωστο φίλο. Κατάθλιψη και ενταφιασμένος στο Las Encinas Hospital, μια μονάδα ψυχικής υγείας, ο φίλος, ηθοποιός και θεατρικός συγγραφέας ονόματι John Emerson, ρώτησε τον Hubble σε τι —πνευματικά, κοσμικά— πίστευε. Στο Edwin Hubble:Mariner of the Nebulae , ο Γκέιλ Ε. Κρίστιανσον γράφει ότι ο Χαμπλ, ένας χριστιανός που έγινε αγνωστικιστής, «δεν έβαλε μπουνιές» στην απάντησή του. «Το όλο θέμα είναι πολύ μεγαλύτερο από μένα», είπε στον Έμερσον, «και δεν μπορώ να το καταλάβω, έτσι απλά το εμπιστεύομαι τον εαυτό μου και το ξεχνάω».

Παρόλο που συγκινήθηκε από την αίσθηση της απεραντοσύνης του σύμπαντος, είναι συναρπαστικό να θυμάται πόσο μικρό πίστευε ο Hubble ότι ήταν ο Κόσμος εκείνη την εποχή. «Η εικόνα που προτάθηκε από την αναγνώριση», έγραψε στο βιβλίο του το 1937, The Observational Approach to Cosmology , «είναι μια σφαίρα, με κέντρο τον παρατηρητή, με διάμετρο περίπου 1.000 εκατομμύρια έτη φωτός, σε όλη την οποία είναι διάσπαρτα περίπου 100 εκατομμύρια νεφελώματα», ή γαλαξίες. «Ένα κατάλληλο μοντέλο», συνέχισε, «θα ήταν εξοπλισμένο με μπάλες του τένις, σε απόσταση 50 ποδιών μεταξύ τους, διάσπαρτες σε μια σφαίρα διαμέτρου 5 μιλίων». Από το όργανο που πήρε αργότερα το όνομά του, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, που εκτοξεύτηκε το 1990, μάθαμε από μια σειρά φωτογραφιών που τραβήχτηκαν, ξεκινώντας πέντε χρόνια αργότερα, πώς ακριβώς un κατάλληλο ήταν αυτό το μοντέλο.

Η πρώτη ονομάζεται Hubble Deep Field, αναμφισβήτητα «η πιο σημαντική εικόνα που τραβήχτηκε ποτέ» σύμφωνα με αυτό το βίντεο του YouTube. (Συστήνω να το παρακολουθήσετε.) Το Hubble κοίταζε, για δέκα ημέρες, ένα φαινομενικά άδειο σημείο στον ουρανό, ένα περίπου στο μέγεθος μιας κεφαλής καρφίτσας που κρατιέται στο μήκος του βραχίονα - ένα θραύσμα στο ένα 24 εκατομμυριοστό ολόκληρου του ουρανού. Η εικόνα που προέκυψε είχε 3.000 αντικείμενα, σχεδόν όλα γαλαξίες σε διάφορα στάδια ανάπτυξης, και πολλά από αυτά σε απόσταση έως και 12 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Ο Robert Williams, ο πρώην διευθυντής του Επιστημονικού Ινστιτούτου Διαστημικού Τηλεσκοπίου, έγραψε στους New York Times , "Η εικόνα είναι πραγματικά ένα βασικό δείγμα του σύμπαντος." Ακολούθησε το Ultra Deep Field, το 2003 (μετά από μια έκθεση τριών μηνών με μια νέα κάμερα, η εικόνα του Hubble επέστρεψε με 10.000 γαλαξίες), μετά το eXtreme Deep Field, το 2012, μια εκλεπτυσμένη έκδοση του Ultra που αποκαλύπτει γαλαξίες που σχηματίστηκε μόλις 450 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. (Η ανάλυση της εικόνας είναι επική. Από το Hubblesite.org:"Αν και τα μεγέθη αρχείων μπορεί να είναι μικρά, ο αριθμός των pixel που περιέχουν αυτές οι εικόνες μπορεί να είναι προβληματικός για το πρόγραμμα περιήγησής σας. Η εικόνα μπορεί να μην εμφανίζεται, μπορεί να προκαλέσει κλείδωμα του προγράμματος περιήγησής σας στο Web επάνω, διαφορετικά μπορεί να κολλήσει ο υπολογιστής σας.")

Από αυτές τις σειρές εικόνων, οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι το παρατηρήσιμο σύμπαν περιείχε 100-200 δισεκατομμύρια γαλαξίες, τουλάχιστον 1.000 φορές περισσότερους από ό,τι υπολόγισε το Hubble στο Προσφυγή Παρατήρησης στην Κοσμολογία . Σίγουρα περίμενε τη διόρθωση:Το μοντέλο του, έγραψε, «θα χρησιμεύσει ως μια λογική υπόθεση εργασίας μέχρι να οδηγήσει σε αντιφάσεις. Στη συνέχεια, μπορεί να αναθεωρηθεί ή να αντικατασταθεί για να συμμορφώνεται με τις νέες μας πληροφορίες."

Χθες, ήρθε η είδηση ​​ότι ακόμη και το ποσό των 100-200 δισεκατομμυρίων θα έπρεπε να αναθεωρηθεί. Ο Christopher Conselice, ένας αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Nottingham, στο Ηνωμένο Βασίλειο, και μια ομάδα διεθνών συναδέλφων, ανακάλυψε ότι, αφού εξέτασε εικόνες από το Hubble και άλλα τηλεσκόπια στο βαθύ διάστημα και τις μετατρέψει σε τρισδιάστατο μοντέλο, να είναι τουλάχιστον δέκα φορές περισσότεροι γαλαξίες από ό,τι νομίζαμε—άρα, τουλάχιστον ένα τρισεκατομμύριο . Αυτό το σχήμα, γράφουν ο ίδιος και οι συνάδελφοί του στην εργασία τους, «αποκαλύπτει πληροφορίες σχετικά με τη μαζική πυκνότητα του σύμπαντος, το φως του φόντου σε διάφορα μήκη κύματος, καθώς και πληροφορίες για το παράδοξο του Olbers».

Το παράδοξο του Olbers, που ονομάζεται επίσης «παράδοξο του σκοτεινού νυχτερινού ουρανού», ρωτά γιατί ο νυχτερινός ουρανός είναι σκοτεινός, αφού το σύμπαν είναι (υποτίθεται) αιώνιο και γεμάτο (υποτίθεται) άπειρες πηγές φωτός. Στην εργασία τους, οι συγγραφείς κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι, με τουλάχιστον ένα τρισεκατομμύριο γαλαξίες, κάθε σημείο στον ουρανό περιέχει μέρος ενός γαλαξία. Αλλά να πώς επιλύεται το παράδοξο, λένε οι ερευνητές:Το φως των γαλαξιών παραμένει αόρατο σε εμάς και τα τηλεσκόπια μας, αφού το σύμπαν δεν είναι στατικό, όπως υποτίθεται η αρχική διατύπωση του παραδόξου - αντ' αυτού διαστέλλεται όλο και πιο γρήγορα, έτσι ώστε Κάποιο φως που κατευθύνεται προς εμάς έχει μετατοπιστεί στο κόκκινο πέρα ​​από την ορατότητα. δύο, το σύμπαν δεν είναι αιώνιο και άπειρο σε μέγεθος. και τρία, λίγο φως απορροφάται από τη διαστρική σκόνη.

«Αν θέλουμε να παρατηρήσουμε όλους τους γαλαξίες στο σύμπαν, ακόμη και με απεικόνιση, θα απαιτηθούν εκτεταμένα προγράμματα τηλεσκοπίων που είναι πιθανόν αρκετές γενιές μακριά», λένε οι ερευνητές. Αυτό ήταν ένα πρόβλημα που αντιμετώπισε και το Hubble. «Όταν εξετάζουμε περιοχές πέρα ​​από τα όρια των τηλεσκοπίων μας», έγραψε, «μπορούμε μόνο να επεκτείνουμε αυτά τα απλά χαρακτηριστικά» -αυτό που ο ίδιος αποκαλούσε «ομοιόμορφη κατανομή των νεφελωμάτων»- «επ' αόριστον».>

Ο Brian Gallagher είναι ο συντάκτης του Facts So Romantic, του Nautilus blog. Ακολουθήστε τον στο Twitter @brianga11agher.