De sute de mii de ani, omenirea a privit cerul nopții cu o singură întrebare în minte: ce mai este acolo?
Există luna (8), desigur, și apoi soarele. Și, pe măsură ce privirea noastră asupra cerului nopții a devenit mai clară, am descoperit și alte obiecte, cum ar fi celelalte șapte planete care orbitează în jurul soarelui și numeroasele lor luni. Am zărit comete și asteroizi, găuri negre și galaxii, pline de milioane de stele. În nopțile deosebit de întunecate, puteți observa chiar și marginile propriei noastre galaxii Calea Lactee.
Atunci, câte galaxii există mai exact? Estimările actuale sugerează că ar putea exista până la 2 trilioane – adică trilioane cu T – de galaxii în universul observabil.
Care galaxie are propriul set unic de trăsături și caracteristici. Pe parcursul a milioane de ani, ele formează gaze, praf, stele, planete și sateliți. În centrul celor mai multe galaxii se află o gaură neagră supermasivă, care trage de stelele din apropiere.
Famatul astronom Edwin Hubble a fost primul care a conceput un sistem de clasificare galactică a caracteristicilor cerești în 1926. Conform clasificării sale (foarte simplificate), există cinci tipuri principale de galaxii: spirală, spirală barată (Calea Lactee este o spirală barată), lenticulară, eliptică și neregulată.
Aritmetică intergalactică
Doar în ultimii ani am reușit să estimăm și să înțelegem cât de mult mai există în univers. Oamenii de știință folosesc telescoape precum Hubble Space Telescope și Chandra X-ray Observatory, care orbitează în jurul Pământului, și Very Large Telescope al Observatorului European de Sud, cu sediul pe Pământ, pentru a efectua studii galactice și pentru a identifica câte galaxii se află pe o porțiune de cer de mărimea unui vârf de ac ținut la o distanță de un braț.
Contularea galaxiilor este ca și cum ai juca un fel de joc cosmic de Where’s Waldo. Astronomii au sarcina de a număra fiecare galaxie pe care o pot găsi în acea mică fărâmă de spațiu și apoi să o extrapoleze pe întregul cer.
Scoaterea unei fracțiuni din cer și identificarea tuturor galaxiilor din ea în spectrul larg de lungimi de undă nu este o sarcină ușoară. Trebuie să luptați prin praf și alte materii care pot atenua lumina unei galaxii. Iar Hubble și alte telescoape au nevoie de mult timp pentru a lua aceste imagini și a le asambla.
Există, fără îndoială, galaxii pe care nici măcar nu le putem vedea. Deoarece universul nostru este în expansiune, unele galaxii extrem de îndepărtate și vechi, care s-au format la scurt timp după big bang, se îndepărtează de noi cu o viteză mai mare decât viteza luminii. Este practic imposibil să le observăm cu tehnologia actuală.
Hubble Goes Deep
În mare parte, trebuie să mulțumim Telescopului Spațial Hubble pentru că a luminat locul nostru în univers. Atunci când nu urmărește comete sau nu numără inele planetare, Hubble face periodic fotografii detaliate ale unor mici porțiuni de cer. Hubble a publicat primul studiu Deep Field în 1995.
„Încercam să găsim un fel de zonă nediscriminatorie a cerului în care nu fusese făcută nicio observație înainte”, a declarat Robert Williams, fostul director al Space Telescope Science Institute, pentru Vox în 2016. Imaginea a revoluționat astronomia. Din imaginea sclipitoare, astronomii au reperat aproximativ 1.500 de galaxii sclipitoare. Imaginile ulterioare au dezvăluit și mai multe.
În 2012, a fost publicată imaginea Hubble’s eXtreme Deep Field. Pe parcursul a zece ani, telescopul a surprins imagini ale unei mici porțiuni de cer timp de 50 de zile în total. Aceasta a dezvăluit o porțiune de cer – aproximativ o treizeci și două de milionimi din cer, mai exact – presărată cu galaxii sclipitoare de toate formele și dimensiunile. Folosind această nouă imagine, astronomii au estimat că ar putea exista între 100 și 200 de miliarde de galaxii în universul observabil.
Dar, doar patru ani mai târziu, o echipă de cercetători de la Universitatea din Nottingham a reanalizat imaginile lui Hubble și a evaluat datele de la alte observatoare, ridicând numărul galaxiilor din întregul univers de 10 până la 2 trilioane de ori. Astronomii au publicat noile lor cifre în Astrophysical Journal.
„Este uluitor faptul că peste 90% dintre galaxiile din Univers nu au fost încă studiate”, a declarat la vremea respectivă astrofizicianul Christopher Conselice de la Universitatea din Nottingham, Marea Britanie, pentru The Atlantic. „Cine știe ce proprietăți interesante vom găsi atunci când vom descoperi aceste galaxii cu viitoarele generații de telescoape?”
Estimări pentru următoarea generație
Într-un fel, jucăm un joc de-a șoarecele și pisica cu universul. Ne străduim să dezvoltăm instrumente suficient de puternice pentru a vedea galaxiile care se îndepărtează de noi cu viteze amețitoare. Viitorul telescop spațial James Webb va prelua frâiele lui Hubble în calitate de telescop spațial preeminent pentru observarea galaxiilor.
Observatorul în infraroșu este de 100 de ori mai puternic decât Hubble și va avea capacitatea de a cerceta cosmosul mai detaliat ca niciodată, observând galaxii îndepărtate, prea slabe pentru a fi observate de toate generațiile anterioare de telescoape. Astronomii speră să vadă galaxii care s-au format imediat după Big Bang, în urmă cu aproximativ 13,5 miliarde de ani. Ne va oferi cea mai apropiată privire de până acum asupra începutului tuturor lucrurilor.