منذ أن علم البشر أن مجرة درب التبانة لم تكن فريدة أو وحيدة في سماء الليل ، سعى علماء الفلك وعلماء الكون لمعرفة عدد المجرات الموجودة في الكون. وحتى وقت قريب ، اعتقد أعظم أذهاننا العلمية أن لديهم فكرة جيدة - بين 100 و 200 مليار.
ومع ذلك ، أ دراسة جديدة التي أنتجها باحثون من المملكة المتحدة كشفت عن شيء مذهل حول الكون. باستخدام هابل صور المجال العميق وبيانات من تلسكوبات أخرى ، فقد خلصوا إلى أن هذه التقديرات السابقة كانت متوقفة عن 10 أضعاف. الكون ، كما اتضح ، ربما كان لديه ما يصل إلى 2 تريليون مجرة خلال تاريخه.
بقيادة البروفيسور كريستوفر كونسيليس من جامعة نوتنغهام بالمملكة المتحدة ، قام الفريق بدمج الصور الملتقطة بواسطة تلسكوب هابل الفضائي مع البيانات الأخرى المنشورة لإنتاج خريطة ثلاثية الأبعاد للكون. ثم قاموا بدمج سلسلة من النماذج الرياضية الجديدة التي سمحت لهم باستنتاج وجود مجرات ليست مشرقة بدرجة كافية لتلاحظها الأجهزة الحالية.
أنتج علماء من المملكة المتحدة تقديرات جديدة لعدد المجرات في الكون ، والتي يمكن أن تلقي الضوء على التطور الكوني أيضًا. الائتمان: ناسا / شاندرا
باستخدام هذه الأشياء ، بدأوا بعد ذلك في مراجعة كيفية تطور المجرات على مدار الـ 13 مليار سنة الماضية. ما تعلموه كان رائعا للغاية. أولاً ، لاحظوا أن توزيع المجرات عبر تاريخ الكون لم يكن متساويًا. علاوة على ذلك ، وجدوا أنه من أجل جمع كل شيء في حساباتهم ، يجب أن يكون هناك 10 أضعاف المجرات في الكون المبكر مما كان يعتقد سابقًا.
ستكون معظم هذه المجرات متشابهة في الكتلة مع مجرات الأقمار الصناعية التي رُصدت حول مجرة درب التبانة ، وستكون باهتة جدًا بحيث لا يمكن رصدها بواسطة أدوات اليوم. بعبارة أخرى ، كان علماء الفلك قادرين على رؤية حوالي 10٪ فقط من الكون المبكر حتى الآن ، لأن معظم مجراته كانت صغيرة جدًا وخافتة بحيث لا يمكن رؤيتها.
كما أوضح البروفيسور Conselice في أ إصدار هابل العلمي ، بينما قد يساعد في حل الجدل المستمر حول بنية الكون:
'هذه النتائج هي دليل قوي على حدوث تطور كبير للمجرات عبر تاريخ الكون ، مما قلل بشكل كبير من عدد المجرات من خلال عمليات الدمج بينها - وبالتالي تقليل عددها الإجمالي. هذا يعطينا التحقق مما يسمى بالتشكيل التنازلي للبنية في الكون '.
توضيح للعمق الذي صور به هابل المجرات في مبادرات المجال العميق السابقة ، في وحدات عصر الكون. الائتمان: ناسا وأ. فيلد (STScI)
لتقسيمها ، يوضح 'النموذج التنازلي' لتشكيل المجرات أن المجرات تشكلت من سحب غاز ضخمة أكبر من المجرات الناتجة. بدأت هذه الغيوم في الانهيار لأن جاذبيتها الداخلية كانت أقوى من الضغوط في السحابة. بناءً على السرعة التي تدور بها السحب الغازية ، فإنها ستشكل إما مجرة حلزونية أو إهليلجية.
في المقابل ، ينص 'نموذج من أسفل إلى أعلى' على أن المجرات تشكلت خلال بدايات الكون نتيجة اندماج الكتل الأصغر التي كانت بحجم العناقيد الكروية. يمكن بعد ذلك أن تكون هذه المجرات قد تم سحبها إلى عناقيد وعناقيد عملاقة بفعل جاذبيتها المتبادلة.
بالإضافة إلى المساعدة في حل هذا النقاش ، تقدم هذه الدراسة أيضًا حلًا ممكنًا لمفارقة أولبيرز (المعروفة أيضًا باسم 'مفارقة سماء الليل المظلمة'). سُميت هذه المفارقة على اسم عالم الفلك الألماني في القرن الثامن عشر / التاسع عشر هاينريش فيلهلم أولبيرس ، وهي تتناول السؤال عن سبب كون السماء مظلمة في الليل - بالنظر إلى اتساع الكون وكل المادة المضيئة فيه؟
بناءً على النتائج التي توصلوا إليها ، توقع فريق المملكة المتحدة أنه في حين أن كل نقطة في سماء الليل تحتوي على جزء من مجرة ، فإن معظمها غير مرئي للعين البشرية والتلسكوبات الحديثة. ويرجع ذلك إلى مجموعة من العوامل ، من بينها التأثيرات الكونية الانزياح الأحمر ، حقيقة أن الكون ديناميكي (أي يتمدد دائمًا) وامتصاص الغبار والغاز الكوني للضوء.
تم التقاط الصورة بواسطة تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا / وكالة الفضاء الأوروبية والذي يغطي جزءًا من الحقل الجنوبي للمسح العميق لأصول المراصد الكبرى (GOODS). الائتمان: NASA / ESA / HST
وغني عن القول ، ستكون هناك حاجة إلى مهام مستقبلية لتأكيد وجود كل هذه المجرات غير المرئية. وفي هذا الصدد ، يتطلع كونسلس وزملاؤه إلى البعثات المستقبلية - تلك التي تكون قادرة على مراقبة النجوم والمجرات في الطيف غير المرئي - لتحقيق ذلك.
'يحير العقل أن أكثر من 90 في المائة من المجرات في الكون لم تتم دراستها بعد ،' أضاف . 'من يدري ما هي الخصائص المثيرة للاهتمام التي سنجدها عندما نكتشف هذه المجرات مع الأجيال القادمة من التلسكوبات؟ في المستقبل القريب ، فإن تلسكوب جيمس ويب الفضائي ستكون قادرة على دراسة هذه المجرات فائقة الخفة '.
يعد فهم عدد المجرات الموجودة بمرور الوقت جانبًا أساسيًا لفهم الكون ككل. مع كل دراسة عابرة تحاول حل ما يمكننا رؤيته بنماذجنا الكونية الحالية ، نقترب كثيرًا!
واحرص على الاستمتاع بهذا الفيديو حول بعض أكثر صور هابل روعة ، بإذن من HubbleESA:
قراءة متعمقة: هابل سايت و تلسكوب هابل الفضائي
