Az emberiség évszázezredek óta egy kérdéssel a fejében nézi az éjszakai égboltot: mi van még odakint?
Ott van persze a Hold (8), aztán a Nap. És ahogy az éjszakai égboltra való rálátásunk egyre élesebbé vált, más objektumokat is felfedeztünk, például a Nap körül keringő hét másik bolygót és azok számos holdját. Üstökösöket és aszteroidákat, fekete lyukakat és csillagok millióival teli galaxisokat fedeztünk fel. Különösen sötét éjszakákon még saját Tejútrendszerünk galaxisának szélei is felfedezhetők.
Szóval, pontosan hány galaxis van odakint? A jelenlegi becslések szerint akár 2 trillió – azaz trillió T-vel – galaxis is lehet a megfigyelhető univerzumban.
Minden galaxisnak megvannak a maga egyedi jellemzői és tulajdonságai. Az évmilliók során gázok, por, csillagok, bolygók és holdak alakulnak ki. A legtöbb galaxis középpontjában egy szupermasszív fekete lyuk található, amely magával rántja a közeli csillagokat.
A neves csillagász, Edwin Hubble 1926-ban elsőként dolgozta ki az égi jellemzők galaktikus osztályozási rendszerét. Az ő (nagyon leegyszerűsített) osztályozása szerint a galaxisoknak öt fő típusa van: spirál, sávos spirál (a Tejútrendszer egy sávos spirál), lencsés, elliptikus és szabálytalan.
Intergalaktikus aritmetika
Csak az utóbbi években tudtuk megbecsülni és megérteni, hogy mennyi minden van még a világegyetemben. A tudósok olyan teleszkópokkal, mint a Föld körül keringő Hubble Űrteleszkóp és a Chandra Röntgenobszervatórium, valamint az Európai Déli Obszervatórium földi nagyon nagy teleszkópja, galaktikus felméréseket végeznek, és azonosítják, hogy hány galaxis található az égbolt egy gombostűfejnyi méretű, karnyújtásnyira tartott részén.
A galaxisok megszámlálása olyan, mint egy kozmikus “Hol van Waldo” játék. A csillagászoknak az a feladatuk, hogy megszámoljanak minden galaxist, amit azon a parányi űrszeletkén belül találnak, majd extrapolálják ki az egész égboltra.
Az égbolt egy töredékét kivágni és a benne lévő összes galaxist azonosítani a hullámhosszok széles spektrumában nem könnyű feladat. Át kell küzdeni magunkat a poron és más anyagokon, amelyek tompíthatják a galaxis fényét. A Hubble és más teleszkópok számára pedig hosszú időbe telik, amíg ezeket a képeket elkészítik és összeillesztik.
Kétségtelenül vannak olyan galaxisok, amelyeket nem is látunk. Mivel világegyetemünk tágul, néhány rendkívül távoli és régi galaxis, amelyek nem sokkal az ősrobbanás után keletkeztek, a fénysebességnél gyorsabban távolodik tőlünk. A jelenlegi technológiával gyakorlatilag lehetetlen észrevenni őket.
Hubble Goes Deep
A Hubble Űrteleszkópnak köszönhetjük, hogy megvilágította helyünket a világegyetemben. Amikor éppen nem üstökösöket kerget vagy bolygógyűrűket számol, a Hubble rendszeresen részletes képeket készít az égbolt apró szeleteiről. A Hubble 1995-ben adta ki az első Deep Field felmérést.
“Megpróbáltuk megtalálni az égbolt egyfajta válogatás nélküli területét, ahol korábban nem volt megfigyelés” – mondta Robert Williams, a Space Telescope Science Institute korábbi igazgatója 2016-ban a Voxnak. A kép forradalmasította a csillagászatot. A csillogó kép alapján a csillagászok mintegy 1500 csillogó galaxist szúrtak ki. A későbbi képek még többet fedeztek fel.
2012-ben jelent meg a Hubble eXtreme Deep Field című képe. A teleszkóp tíz év alatt összesen 50 napon keresztül készített képeket az égbolt egy aprócska foltjáról. Az égbolt egy szeletét – pontosabban az égbolt körülbelül egy harminckétmilliomod részét – mutatta be, amely mindenféle alakú és méretű villogó galaxisokkal van tele. Az új kép alapján a csillagászok becslése szerint 100-200 milliárd galaxis lehet a megfigyelhető világegyetemben.
De alig négy évvel később a Nottinghami Egyetem kutatócsoportja újraelemezte a Hubble-felvételeket és értékelte más obszervatóriumok adatait, és az univerzumban található galaxisok számát 10-2 billiószorosára emelte. A csillagászok új számaikat az Astrophysical Journal című folyóiratban tették közzé.
“Elképesztő, hogy a világegyetem galaxisainak több mint 90 százalékát még nem tanulmányoztuk” – mondta akkoriban Christopher Conselice asztrofizikus, az angliai Nottinghami Egyetem munkatársa az Atlanticnak. “Ki tudja, milyen érdekes tulajdonságokat találunk majd, amikor a távcsövek jövőbeli generációival felfedezzük ezeket a galaxisokat?”
Újabb generációs becslések
Az univerzummal bizonyos értelemben macska-egér játékot játszunk. Igyekszünk olyan műszereket fejleszteni, amelyek elég erősek ahhoz, hogy megpillantsuk a tőlünk nyaktörő sebességgel elszáguldó galaxisokat. A készülő James Webb űrteleszkóp a tervek szerint átveszi a Hubble gyeplőjét, mint a galaxisok felderítését végző legkiválóbb űrteleszkóp.
Az infravörös obszervatórium 100-szor erősebb, mint a Hubble, és minden eddiginél részletesebben fogja tudni vizsgálni a kozmoszt, olyan távoli galaxisokat észlelve, amelyeket a teleszkópok minden korábbi generációja túl halványan látott. A csillagászok azt remélik, hogy olyan galaxisokat láthatnak majd, amelyek közvetlenül az ősrobbanás után, nagyjából 13,5 milliárd évvel ezelőtt keletkeztek. Ezáltal az eddigi legközelebbi pillantást nyerhetünk a mindenség kezdetére.