الشيء الرائع في العلم أنه يبحث باستمرار عن أدلة جديدة ، ومراجعة التقديرات ، والتخلص من النظريات ، وفي بعض الأحيان اكتشاف جوانب من الكون لم ندرك وجودها مطلقًا.
أفضل علم هو المتشكك في نفسه ، ودائمًا ما يفحص نظرياته الخاصة لمعرفة أين يمكن أن تكون خاطئًا ، ويفكر بجدية في الأفكار الجديدة لمعرفة ما إذا كانت تشرح بشكل أفضل الملاحظات والبيانات.
ما يعنيه هذا هو أنه عندما أذكر بعض الاستنتاج الذي توصل إليه العلم ، لا يمكنك العودة بعد بضع سنوات ورمي هذه الإجابة في وجهي. العلم يتغير ، ليس خطأي.
فهمت ، لم يعد VY Canis Majoris أكبر نجم بعد الآن ، إنه مهما كان النجم الأكبر في الوقت الحالي. UY سكوتي؟ هذا ما هو عليه اليوم ، لكنني متأكد من أنه سيكون نجمًا مختلفًا تمامًا عندما تشاهد هذا في غضون بضع سنوات.
ما أقوله هو ، أن العلم يتغير ، وتحديث الأرقام ، ولا داعي للقلق عند حدوث ذلك. التغيير هو شيء جيد. ولذا ، فليس من المفاجئ أنني بحاجة إلى تحديث تقدير عدد المجرات في الكون المرئي. حتى أسبوعين ماضيين ، كان العدد المحدد للمجرات حوالي 200 مليار مجرة.
يدرس جاسينتا المجرات البعيدة مثل تلك الموضحة في هذه الصورة من تلسكوب هابل الفضائي ، باستخدام تقنية 'التراص' الجديدة لجمع المعلومات المتاحة فقط من خلال ملاحظات التلسكوب الراديوي. الائتمان: NASA و STScI و ESA.
لكن ورقة جديدة نشرت في مجلة الفيزياء الفلكية قام بمراجعة تقدير عدد المجرات ، بمعامل 10 ، من 200 مليار إلى 2 تريليون. 200 مليار ، يمكنني أن ألتف رأسي ، أقول مليارًا طوال الوقت. لكن 2 تريليون؟ هذا مجرد رقم غير مفهوم.
هل يؤدي ذلك إلى ارتفاع جميع التقديرات السابقة لعدد النجوم أيضًا؟ في الواقع ، ليس كذلك.
يقيس الكون المرئي 13.8 مليار سنة ضوئية في جميع الاتجاهات. ما يعنيه هذا هو أنه على حافة ما يمكننا رؤيته ، يوجد الضوء الذي غادر تلك المنطقة منذ 13.8 مليار سنة. علاوة على ذلك ، أدى توسع الكون إلى نقل 46 مليار سنة ضوئية إلى تلك المناطق.
هل هذا منطقي؟ يبلغ عمر الضوء الذي تراه 13.8 مليار سنة ضوئية ، ولكن الآن يبعد 46 مليار سنة ضوئية. ما يعنيه هذا هو أن تمدد الفضاء أدى إلى إطالة الضوء من جميع الفوتونات التي تحاول الوصول إلينا.
ما كان يمكن أن يكون مرئيًا أو أشعة فوق بنفسجية في الماضي ، قد تحول إلى الأشعة تحت الحمراء ، وحتى الموجات الدقيقة على حافة الكون المرئي.
بما أن علماء الفلك يعرفون حجم الكون المرئي ، ويمكنهم ذلك احسب كثافة الكون ، يعرفون كتلة الكون بأسره. 3.4 × 10 ^ 54 كجم بما في ذلك المادة العادية والمادة المظلمة. كما أنهم يعرفون نسبة المادة العادية إلى المادة المظلمة ، حتى يتمكنوا من حساب المقدار الإجمالي للكتلة النظامية في الكون.
في الماضي ، قسّم علماء الفلك الكتلة الإجمالية على عدد المجرات التي يمكنهم رؤيتها في بيانات هابل الأصلية وحددوا أن هناك حوالي 200 مليار مجرة.
الآن ، استخدم علماء الفلك تقنية جديدة لتقدير المجرات وهي رائعة جدًا. استخدم علماء الفلك تلسكوب هابل الفضائي للتحديق في جزء يبدو فارغًا من السماء وحددوا جميع المجرات الموجودة فيه. هذا هو حقل هابل فائق العمق ، وهو أحد أكثر الصور المدهشة التي التقطها هابل على الإطلاق.
مجال هابل فائق العمق يُرى في الأشعة فوق البنفسجية والمرئية والأشعة تحت الحمراء. حقوق الصورة: NASA و ESA و H. Teplitz و M. Rafelski (IPAC / Caltech) و A. Koekemoer (STScI) و R. Windhorst (جامعة ولاية أريزونا) و Z. Levay (STScI)
قام علماء الفلك بتحويل هذه الصورة للمجرات بشق الأنفس إلى خريطة ثلاثية الأبعاد لحجم المجرات ومواقعها. بعد ذلك ، استخدموا معرفتهم ببنية المجرات الأقرب إلى المنزل لتقديم تقدير أكثر دقة لما يجب أن تبدو عليه المجرات ، هناك ، على حافة قدرتنا على الرصد.
على سبيل المثال ، مجرة درب التبانة محاطة بحوالي 50 مجرة قزمة تابعة لكل منها جزء صغير من كتلة درب التبانة.
من خلال التعرف على المجرات الرئيسية الأكبر ، يمكنهم حساب توزيع المجرات القزمة الأصغر والأقل شدة والتي لم تكن مرئية في صور هابل.
بمعنى آخر ، إذا كان الكون البعيد مشابهًا للكون القريب ، وهذا أحد مبادئ علم الفلك الحديث ، فإن المجرات البعيدة لها نفس بنية المجرات القريبة.
هذا لا يعني أن الكون أكبر مما كنا نظن ، أو أن هناك المزيد من النجوم ، بل يعني فقط أن الكون يحتوي على المزيد من المجرات ، والتي تحتوي على عدد أقل من النجوم. هناك المجرات الرئيسية الكبيرة ، ومن ثم هناك منحنى التوزيع السلس للمجرات الأصغر والأصغر وصولاً إلى المجرات القزمة الصغيرة. يخرج العدد الإجمالي للنجوم ليكون هو نفس العدد.
مجرة فورناكس القزمة هي إحدى المجرات القزمة المجاورة لمجرة درب التبانة. الائتمان: ESO
المجرات التي يمكننا رؤيتها ليست سوى قمة جبل الجليد المجري. لكل مجرة يمكننا رؤيتها ، هناك 9 مجرات أخف أصغر حجما لا نستطيع رؤيتها.
بالطبع ، نحن على بعد بضع سنوات فقط من أن نكون قادرين على رؤية هذه المجرات الباهتة. عندما ناسا تلسكوب جيمس ويب الفضائي تم إطلاقه في أكتوبر 2018 ، وسوف يحمل مرآة تلسكوب بمساحة 25 مترًا مربعًا من سطح التجميع ، بالمقارنة مع مساحة هابل البالغة 4.5 متر مربع .
علاوة على ذلك ، جيمس ويب هو تلسكوب يعمل بالأشعة تحت الحمراء ، وهو أداة متخصصة للبحث عن أجسام أكثر برودة ، والمجرات التي تبعد بلايين السنين الضوئية. أنواع المجرات التي يمكن أن يلمح إليها هابل فقط ، سيكون جيمس ويب قادرًا على رؤيتها مباشرة.
فلماذا لا نرى المجرات في كل الاتجاهات بمقل أعيننا؟ هذا في الواقع لغز قديم ، اقترحه فيلهلم أولبرز في عام 1700 ، سمي بشكل مناسب مفارقة أولبر . فعلنا مقال كامل عنها ، ولكن الفكرة الأساسية هي أنك إذا نظرت في أي اتجاه ، فسوف تصطدم بنجم في النهاية. يمكن أن تكون قريبة ، مثل الشمس ، أو بعيدة جدًا ، ولكن مهما كانت الحالة ، يجب أن تكون نجومًا في كل الاتجاهات. مما يعني أن سماء الليل بأكملها يجب أن تكون ساطعة مثل سطح النجم. من الواضح أنه ليس كذلك ، ولكن لماذا ليس كذلك؟
في الواقع ، مع وجود 10 أضعاف عدد المجرات ، يمكنك إعادة صياغة المفارقة والقول إنه في كل اتجاه ، يجب أن تنظر إلى مجرة ، لكن هذا ليس ما تراه.
خريطة جزئية لتوزيع المجرات في SDSS على مسافة 7 مليار سنة ضوئية. إن مقدار حشد المجرات الذي نلاحظه اليوم هو علامة على كيفية عمل الجاذبية على مدار الزمن الكوني ، ويسمح باختبار ما إذا كانت النسبية العامة صامدة على هذه المقاييس. (إم بلانتون ، SDSS)
إلا أنت. في كل مكان تنظر إليه ، في كل الاتجاهات ، ترى المجرات. كل ما في الأمر أن تلك المجرات قد تم إزاحتها باللون الأحمر من الطيف المرئي إلى طيف الأشعة تحت الحمراء ، لذلك لا تستطيع مقل العيون إدراكها. لكنهم هناك.
عندما ترى السماء في الموجات الدقيقة ، فإنها تتوهج بالفعل في كل الاتجاهات. هذا هو إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف ، الذي يتألق خلف كل تلك المجرات.
اتضح أن الكون يحتوي على 10 مرات أكثر من المجرات مما كان مقدرا سابقا - 2 تريليون مجرة. ليس 10 أضعاف النجوم أو الكتلة ، هذه الأرقام بقيت كما هي.
وبمجرد إطلاق James Webb ، سيتم ضبط هذه الأرقام مرة أخرى لتكون أكثر دقة. 1.5 تريليون؟ 3.4 تريليون؟ ترقبوا الرقم الأفضل.
بودكاست (صوتي): تحميل (المدة: 7:20 - 2.7 ميجا بايت)
الإشتراك: آبل بودكاست | RSS
بودكاست (فيديو): تحميل (المدة: 7:22 - 95.2 ميجا بايت)
الإشتراك: آبل بودكاست | RSS