Если мы можем видеть только 3% Вселенной, как мы можем оценить общее количество галактик в ней?
Млечный Путь — это точка во Вселенной, наполненной бесчисленными галактиками. Но если бы нам пришлось сделать точное предположение, сколько галактик во Вселенной?
Это звучит как простой вопрос, но это не так. Первая проблема заключается в том, что даже с помощью наших самых мощных телескопов мы можем увидеть лишь очень небольшую часть Вселенной.
«Наблюдаемая Вселенная — это лишь часть Вселенной, где свет смог достичь нас», — говорит астрофизик Кей Ноеске, сейчас сотрудница Европейского космического агентства.
Возраст Вселенной оценивается в 13,8 миллиардов лет, но наблюдаемая Вселенная простирается на 13,8 световых лет в каждом направлении. Это потому, что Вселенная расширяется, а свет возник, когда Вселенная была меньше.
«Сейчас общий размер в каждом направлении составляет около 46 миллиардов световых лет», — сказал Ноеске.
Это намного меньше, чем наши самые маленькие оценки всей Вселенной. «Мы видим не более 3 процентов Вселенной», — рассказала Live Science Памела Гей, старший научный сотрудник Института планетарных наук.
Вторая проблема заключается в том, что галактик так много, что мы можем оценить их общее количество только на основе того, что мы можем наблюдать в небольших регионах Вселенной.
«Вы смотрите на небольшой участок неба и подсчитываете все на этом маленьком участке, а затем умножаете это на размер неба», — сказал Гай.
Но это тоже требует обрезки. «Что мы подразумеваем под словом галактика?» — говорит Ноэске. «У нас есть массивные галактики, которые должны быть в 10 раз массивнее нашей галактики, и у нас есть много галактик с малой массой, которые примерно в 10 раз менее массивны… карликовые галактики».
В какой-то момент ученым потребуется определить минимальную массу галактики, чтобы делать прогнозы.
«Если мы установим огромный предел и попытаемся сделать его консервативным, например, в миллион солнечных масс, во Вселенной с самого начала до сегодняшнего дня будет в среднем 1-2 триллиона галактик», — сказал Ноеске.
В исследовании 2021 года использовалась камера на борту New Horizons, чтобы измерить общее количество света в разных частях неба и оценить, сколько галактик необходимо, чтобы создать такое количество света.
«И внезапно, поскольку они находились за пределами всех источников света в нашей Солнечной системе, они поняли, что нам не нужно столько галактик, сколько мы думали», — сказал Гай. «По их оценкам, в видимой Вселенной существует 200 миллиардов, а может быть, даже 100 миллиардов галактик».
«Таким образом, примерно число между 2 триллионами галактик на верхнем пределе и 100 миллиардами галактик на нижнем пределе — это количество галактик в нашей наблюдаемой Вселенной», — сказал он.
Но учитывая, что мы не знаем размера Вселенной, эти предположения являются неточными. «Если это бесконечная Вселенная, у вас будет бесконечное количество галактик», — сказал Гай.