Wie Viele Galaxien Gibt Es?

Die Astronomen sagen es gibt 100 Milliarden bis 200 Milliarden Galaxien im Universum. Aber genau zu zählen die Anzahl der Galaxien hängt von mehreren Faktoren ab.
wie viele Galaxien

Galaxien — die grossen Ansammlungen von Sternen bevölkern unser Universum — sind alle über dem Platz. Aber wie viele Galaxien gibt es im Universum? Zählen Sie scheint wie eine Unmögliche Aufgabe. Die schiere Zahl ist ein problem — sobald der Graf kommt in die Milliarden, es dauert eine Weile zu tun, die neben. Ein weiteres problem ist die Beschränkung unserer Instrumente. Um den besten Blick, ein Teleskop braucht, um eine große Blendenöffnung (der Durchmesser des Hauptspiegels oder der Linse) und befindet sich über der Atmosphäre, um Verzerrung zu vermeiden, die aus Erde, Luft.

Vielleicht der am meisten resonanten Beispiel für diese Tatsache ist die Hubble eXtreme Deep Field (XDF), ein Bild durch die Kombination von 10 Jahren Fotos vom Hubble-Weltraumteleskop. Das Teleskop beobachtete einen kleinen Fleck am Himmel, der in wiederholten Besuche für insgesamt 50 Tage, laut NASA. Wenn Sie hielt Ihren Daumen auf Armeslänge zu bedecken den Mond, die XDF-Bereich wäre ungefähr die Größe der Kopf einer Stecknadel. Durch das sammeln schwaches Licht über viele Stunden der Beobachtung, die XDF offenbart Tausende von Galaxien, die beide in der Nähe und Ferne, so dass es die tiefste Bild des Universums, das jemals aufgenommen in dieser Zeit. Also wenn das einzige kleine Punkt enthält Tausende, vorstellen, wie viele Galaxien gefunden werden konnte, der in anderen spots.

Während Schätzungen unter verschiedenen Experten unterschiedlich, die einen akzeptablen Bereich liegt zwischen 100 Milliarden und 200 Milliarden Galaxien, sagte Mario Livio, ist Astrophysiker am Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland. Wenn das James Webb Space Telescope startet im Jahr 2020, die Sternwarte wird erwartet, um aufzudecken, noch mehr Informationen über die frühen Galaxien im Universum.

Tief gehen

Die besten Livio wissen, Hubble ist das beste instrument für galaxy Zählung und Schätzung. Das Teleskop, das im Jahr 1990 gestartet, hatte zunächst eine Verzerrung auf seiner großen Spiegel, dass korrigiert wurde, während eines shuttle-Besuchs im Jahr 1993. Hubble ging auch erfuhr mehrere upgrades und service-Besuche, bis der Letzte shuttle-mission im Mai 2009.

1995, Astronomen zeigte mit dem Teleskop in was zu sein schien eine leere region von Ursa Major, und gesammelt 10 Tage im Wert von Beobachtungen. Das Ergebnis war schätzungsweise 3.000 schwache Galaxien in einem einzigen frame als dim als 30 Größenordnungen. (Zum Vergleich: der polarstern oder Polaris ist um etwa 2 Größenordnungen.) Dieses image composite wurde als Hubble Deep Field, und war die am weitesten jemand gesehen hatte, in das Universum zu der Zeit. [Verwandte: Hellste Sterne: Leuchtkraft & Magnitude]

Als das Hubble-Teleskop erhalten upgrades auf die Instrumente, die Astronomen wiederholt das experiment zweimal. In 2003 und 2004 die Wissenschaftler des Hubble-Ultra-Deep-Field, die in einem Millionen-Sekunden-Exposition wurden etwa 10.000 Galaxien in einem kleinen Ort im Sternbild Fornax.

In 2012, erneut mit verbesserten Instrumenten, Wissenschaftler durch das Teleskop zu schauen, ein Teil der Ultra-Deep-Field. Auch in diesem engeren Blickfeld, waren Astronomen in der Lage zu erkennen, etwa um 5.500 Galaxien. Forscher nannte das die eXtreme Deep Field.

Alles in allem, Hubble enthüllt schätzungsweise 100 Milliarden Galaxien im Universum oder so, aber diese Zahl ist wahrscheinlich zu erhöhen, um etwa 200 Milliarden als Teleskop-Technik im Raum verbessert, sagte Livio Space.com.

Die Sterne zu zählen

Was auch immer instrument verwendet wird, wird die Methode der Schätzung der Anzahl der Galaxien ist die gleiche. Sie nehmen den Teil des Himmels abgebildet, der durch das Teleskop (in diesem Fall, Hubble). Dann — mit dem Verhältnis der Band des Himmels, um das gesamte Universum — bestimmen Sie die Anzahl von Galaxien im Universum.

„Dies ist unter der Annahme, dass es gibt keine große kosmische Varianz, dass das Universum homogen ist,“ sagte Livio. „Wir haben gute Gründe zu vermuten, dass der Fall ist. Das ist das kosmologische Prinzip.“

Das Prinzip geht zurück auf Albert Einsteins Theorie der Allgemeinen Relativitätstheorie. Einstein sagte, dass die Schwerkraft eine Verzerrung von Raum und Zeit. Mit diesem Verständnis in der hand, mehrere Wissenschaftler (einschließlich Einstein) versucht zu verstehen, wie die Schwerkraft beeinflusst das gesamte Universum.

„Die einfachste Annahme zu machen, ist, dass, wenn Sie betrachtete den Inhalt des Universums mit ausreichend schlechte Sicht, es scheint ungefähr das gleiche überall und in jeder Richtung,“ die NASA erklärte. „Das heißt, die Materie im Universum ist homogen und isotrop gemittelt über sehr große Schuppen. Dies nennt man das kosmologische Prinzip“.

Ein Beispiel für den kosmologischen Grundsatz bei der Arbeit ist die kosmische Mikrowellen-hintergrund-Strahlung ist ein überbleibsel der frühen Phasen des Universums nach dem Urknall. Mithilfe von Instrumenten wie dem von der NASA Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, die Astronomen gefunden haben, die CMB ist praktisch identisch, wohin man schaut.

Würde die Anzahl der Galaxien mit der Zeit ändern?

Messungen des Universums ist die expansion durch die Beobachtung von Galaxien Rennen Weg von uns — zeigen, dass es über 13.82 Milliarden Jahre alt. Wie das Universum wird älter und größer, aber Galaxien treten weiter und weiter von der Erde. Das macht Sie schwieriger zu sehen, in den Teleskopen.

Das Universum dehnt sich schneller als die Lichtgeschwindigkeit (die nicht gegen Einsteins Tempolimit, weil die expansion des Universums selbst, anstatt von Objekten auf Reisen durch das Universum). Auch die Beschleunigung des Universums bei dessen expansion.

Dies ist, wo das Konzept des „beobachtbaren Universum“ — Universum, das wir sehen können — ins Spiel kommt. In 1 Billion bis 2 Billionen Jahren, Livio, sagte, das bedeutet, dass es Galaxien, die jenseits von dem was wir sehen von der Erde aus.

„Wir können nur sehen Licht von Galaxien, deren Licht hatte genug Zeit, um uns zu erreichen,“ sagte Livio. „Es bedeutet nicht, dass es das einzige im Universum ist. Daher die definition des beobachtbaren Universums.“

Galaxien, die auch im Laufe der Zeit ändern. Die Milchstraße ist auf Kollisionskurs mit der nahe gelegenen Andromeda-Galaxie, und beide fahren in etwa 4 Milliarden Jahren. Später, andere Galaxien in unserer Lokalen Gruppe — die Galaxien, die uns am nächsten — schließlich kombinieren. Den Bewohnern des zukünftigen galaxy hätte eine viel dunklere Universum zu beobachten, sagte Livio.

„Zivilisationen begann dann, Sie hätten keine Beweise, dass es ein Universum mit 100 Milliarden Galaxien,“ sagte er. „Sie würden nicht sehen, die Erweiterung. Sie würde wahrscheinlich nicht in der Lage sein zu sagen, es war ein Urknall.“

Was ist mit den anderen Universen?

Als das frühe Universum aufgeblasen, es gibt einige Theorien, die sagen, dass verschiedene „Taschen“, löste sich und bildete verschiedene Universen. Diese verschiedenen Orte konnten den ausbau zu unterschiedlichen Preisen, auch andere Arten von Materie, und haben andere physikalische Gesetze als in unserem eigenen Universum.

Livio wies darauf hin, es könnten die Galaxien in diese anderen Universen — wenn es Sie gibt — aber wir haben keine Möglichkeit, jetzt zu wissen, für sicher. Also die Anzahl der Galaxien könnten sogar mehr als 200 Milliarden Euro, wenn man in andere Universen.

In unseren eigenen Kosmos, Livio gesagt, die Astronomen werden besser in der Lage, zu verfeinern, indem die Anzahl nach dem Start des James Webb Space Telescope (für die sein Institut wird es gelingen, die mission operations und Wissenschaft). Hubble ist in der Lage, peer-zurück in Galaxien auf etwa 450 Millionen Jahre nach dem Urknall. Nach James Webb startet in 2020, die Astronomen erwarten, können Sie sehen, wie weit zurück wie 200 Millionen Jahre nach dem Urknall.

„Die zahlen sind nicht zu viel ändern,“ Livio hinzu, zeigen sich die ersten Galaxien bildeten sich wahrscheinlich nicht allzu lange vor. „So eine Zahl wie 200 Milliarden [von Galaxien], ist es wahrscheinlich für unsere beobachtbaren Universums.“

Webb ‚ s Beiträge

Zwar ist es interessant, die Anzahl der Galaxien in unserem Universum-Astronomen sind mehr daran interessiert, wie Galaxien zeigen, wie das Universum entstand. Laut NASA sind Galaxien eine Darstellung, wie die Materie im Universum organisiert wurde – zumindest im großen Maßstab. (Wissenschaftler sind auch daran interessiert, in der Teilchen-Typen und Quantenmechanik, auf der kleineren Seite des Spektrums.) Denn Webb blickt zurück zu den Anfängen des Universums, seine Informationen werden den Wissenschaftlern helfen, besser zu verstehen, die Strukturen der Galaxien um uns herum heute.

„Durch das Studium einige der ersten Galaxien und vergleichen Sie mit der heutigen Galaxien, die wir möglicherweise in der Lage zu verstehen, Ihr Wachstum und Ihre Entwicklung. Webb wird es Wissenschaftlern auch erlauben, Daten zu sammeln über die Arten von Sternen, die bereits in dieser sehr frühen Galaxien,“ die NASA sagte Webb ‚ s mission. „Follow-up-Beobachtungen mittels Spektroskopie von Hunderten oder tausenden von Galaxien wird den Forschern helfen zu verstehen, wie die Elemente schwerer als Wasserstoff gebildet und aufgebaut galaxy formation ging durch die Jahrhunderte. Diese Studien zeigen auch details über die Verschmelzung von Galaxien und Licht auf den Prozess der galaxienentstehung selbst.“

Laut NASA, hier sind einige der wichtigsten Fragen, Webb wird die Antwort zu den Galaxien:

  • Wie sind Galaxien entstanden?
  • Was gibt Ihnen Ihre Form?
  • Wie sind die chemischen Elemente verteilt durch die Galaxien?
  • Wie kann das zentrale schwarze Löcher in Galaxien, die Einfluss auf Ihre host-Galaxien?
  • Was passiert, wenn kleine und große Galaxien kollidieren oder gemeinsam?

Wissenschaftler sind auch interessiert an der Rolle die dunkle Materie spielt bei der Montage von Galaxien. Während einige des Universums ist sichtbar in Form von Galaxien oder Sternen, die dunkle Materie ist das, was macht den größten Teil des Universums — über 80 Prozent aus. Während die dunkle Materie ist unsichtbar in Wellenlängen von Licht oder durch Emissionen von Energie -, Studien der Galaxien aus den 1950er Jahren angegeben, es war viel mehr Masse, die in Ihnen als das, was war mit bloßem Auge sichtbar.

„Computer-Modelle, die Wissenschaftler gemacht haben, um zu verstehen galaxy formation zeigen, dass Galaxien entstehen, wenn dunkle Materie verbindet und Klumpen zusammen“, NASA sagte. „Es [dunkle Materie] gedacht werden kann, wie das Gerüst des Universums. Die sichtbare Materie, die wir sehen, sammelt innerhalb dieses Gerüst in form von Sternen und Galaxien. Der Weg, dunkle Materie zu ‚Klumpen‘ gemeinsam ist, dass kleine Objekte bilden den ersten, und zusammen gezogen werden zu größeren.“

Webb ‚ s leistungsstarke Spiegel ermöglicht es den Wissenschaftlern zu betrachten, galaxy formation, einschließlich der Rolle der dunklen Materie schließen. Während dieser Untersuchung nicht direkt beantworten, wie viele Galaxien es im Universum gibt, es hilft Wissenschaftlern, besser zu verstehen, die Prozesse hinter den Galaxien, die wir sehen, das wiederum besser informiert-Modelle über Galaktische Populationen.

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