Przez setki tysięcy lat ludzkość spoglądała w nocne niebo z jednym pytaniem na czele: co jeszcze tam jest?
Jest Księżyc (8), oczywiście, a potem Słońce. W miarę jak nasze spojrzenie na nocne niebo stawało się coraz ostrzejsze, odkrywaliśmy też inne obiekty, takie jak siedem innych planet krążących wokół Słońca i ich liczne księżyce. Dostrzegliśmy komety i asteroidy, czarne dziury i galaktyki, pełne milionów gwiazd. W szczególnie ciemne noce można nawet dostrzec krawędzie naszej własnej galaktyki Drogi Mlecznej.
Więc ile dokładnie galaktyk tam jest? Obecne szacunki sugerują, że w obserwowalnym wszechświecie może być aż 2 tryliony galaktyk, czyli tryliony z literą T.
Każda galaktyka ma swój własny, unikalny zestaw cech i właściwości. W ciągu milionów lat tworzą one gazy, pył, gwiazdy, planety i księżyce. W centrum większości galaktyk znajduje się supermasywna czarna dziura, która ciągnie za sobą pobliskie gwiazdy.
Sławny astronom Edwin Hubble jako pierwszy opracował w 1926 r. galaktyczny system klasyfikacji cech niebieskich. Zgodnie z jego (bardzo uproszczoną) klasyfikacją, istnieje pięć głównych typów galaktyk: spiralne, spiralne z poprzeczką (Droga Mleczna jest spiralną z poprzeczką), soczewkowate, eliptyczne i nieregularne.
Arytmetyka intergalaktyczna
Tylko w ostatnich latach byliśmy w stanie oszacować i zrozumieć, jak wiele jeszcze jest we wszechświecie. Naukowcy używają teleskopów takich jak orbitujące wokół Ziemi Kosmiczny Teleskop Hubble’a i Obserwatorium Rentgenowskie Chandra oraz znajdujący się na Ziemi Bardzo Duży Teleskop Europejskiego Obserwatorium Południowego do przeprowadzania przeglądów galaktyk i określania, ile galaktyk znajduje się na skrawku nieba wielkości główki od szpilki trzymanej w odległości ramienia.
Liczenie galaktyk to trochę jak kosmiczna gra w „Gdzie jest Waldo”. Astronomowie mają za zadanie zliczyć każdą galaktykę, jaką uda im się znaleźć w tym maleńkim skrawku przestrzeni, a następnie ekstrapolować ją na całe niebo.
Wykrojenie ułamka z nieba i zidentyfikowanie wszystkich znajdujących się na nim galaktyk w szerokim spektrum długości fal nie jest łatwym zadaniem. Trzeba walczyć przez pył i inną materię, która może tłumić światło galaktyki. A zrobienie tych zdjęć i połączenie ich w całość zajmuje Hubble’owi i innym teleskopom dużo czasu.
Niewątpliwie istnieją galaktyki, których nawet nie możemy zobaczyć. Ponieważ nasz wszechświat się rozszerza, niektóre niezwykle odległe i stare galaktyki, które powstały krótko po wielkim wybuchu, oddalają się od nas szybciej niż prędkość światła. Ich dostrzeżenie za pomocą obecnej technologii jest praktycznie niemożliwe.
Hubble Goes Deep
W dużej mierze to właśnie Kosmicznemu Teleskopowi Hubble’a zawdzięczamy oświetlenie naszego miejsca we wszechświecie. Gdy nie ugania się za kometami lub nie liczy pierścieni planetarnych, Hubble co jakiś czas pstryka szczegółowe zdjęcia maleńkich skrawków nieba. W 1995 roku Hubble opublikował pierwszy przegląd Deep Field.
„Próbowaliśmy znaleźć coś w rodzaju niedyskretnego obszaru nieba, na którym wcześniej nie prowadzono obserwacji” – powiedział Voxowi w 2016 roku Robert Williams, były dyrektor Space Telescope Science Institute. Obraz ten zrewolucjonizował astronomię. Na podstawie błyszczącego obrazu astronomowie dostrzegli około 1 500 błyszczących galaktyk. Kolejne obrazy ujawniły ich jeszcze więcej.
W 2012 roku ukazał się obraz Hubble’a eXtreme Deep Field. W ciągu dziesięciu lat teleskop wykonywał zdjęcia małego skrawka nieba przez łącznie 50 dni. Ukazał on skrawek nieba – dokładnie około jednej trzydziestej drugiej milionowej nieba – rozrzucony migotliwymi galaktykami wszelkich kształtów i rozmiarów. Używając tego nowego obrazu, astronomowie oszacowali, że w obserwowalnym wszechświecie może być od 100 do 200 miliardów galaktyk.
Ale zaledwie cztery lata później zespół naukowców z Uniwersytetu w Nottingham ponownie przeanalizował obrazy Hubble’a i ocenił dane z innych obserwatoriów, zwiększając liczbę galaktyk w całym wszechświecie od 10 do 2 bilionów. Astronomowie opublikowali swoje nowe liczby w czasopiśmie Astrophysical Journal.
„Zadziwiające jest to, że ponad 90 procent galaktyk we Wszechświecie nie zostało jeszcze zbadanych” – powiedział wtedy portalowi Atlantic astrofizyk Christopher Conselice z Uniwersytetu Nottingham w Wielkiej Brytanii. „Kto wie, jakie ciekawe właściwości znajdziemy, gdy będziemy odkrywać te galaktyki za pomocą przyszłych generacji teleskopów?”
Oszacowania następnej generacji
W pewnym sensie gramy z wszechświatem w grę w kotka i myszkę. Staramy się opracować instrumenty wystarczająco potężne, by dostrzec galaktyki, które oddalają się od nas z zawrotną prędkością. Zbliżający się Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba ma przejąć pałeczkę Hubble’a jako najważniejszy teleskop kosmiczny do obserwacji galaktyk.