I hundratusentals år har mänskligheten tittat upp mot natthimlen med en fråga i åtanke: vad finns det mer där ute?
Det finns förstås månen (8) och sedan solen. I takt med att vår syn på natthimlen har blivit tydligare har vi också upptäckt andra objekt, som de sju andra planeterna som kretsar kring solen och deras många månar. Vi har upptäckt kometer och asteroider, svarta hål och galaxer, fyllda med miljontals stjärnor. Under särskilt mörka nätter kan du till och med se kanterna av vår egen galax Vintergatan.
Hur många galaxer finns det egentligen? Enligt nuvarande uppskattningar kan det finnas så många som 2 biljoner – det är biljoner med T – galaxer i det observerbara universum.
Varje galax har sina egna unika drag och egenskaper. Under loppet av miljontals år bildar de gaser, stoft, stjärnor, planeter och månar. I centrum av de flesta galaxer ligger ett supermassivt svart hål som drar till sig närliggande stjärnor.
Den berömda astronomen Edwin Hubble var den förste som 1926 utarbetade ett galaktiskt klassificeringssystem för de himmelska egenskaperna. Enligt hans (mycket förenklade) klassificering finns det fem huvudtyper av galaxer: spiralformade, spärrspiralformade (Vintergatan är en spärrspiralformad galax), linsformade, elliptiska och oregelbundna.
Intergalaktisk aritmetik
Det är först på senare år som vi har kunnat uppskatta och förstå hur mycket annat som finns i universum. Forskare använder teleskop som det jordburna rymdteleskopet Hubble och röntgenobservatoriet Chandra samt Europeiska sydobservatoriets jordbaserade Very Large Telescope för att genomföra galaktiska undersökningar och fastställa hur många galaxer som finns på en bit av himlen som är lika stor som ett knappnålshuvud och som hålls på armlängds avstånd.
Att räkna galaxer är ungefär som att spela en kosmisk lek med Where’s Waldo. Astronomer har till uppgift att räkna alla galaxer som de kan hitta inom denna lilla bit av rymden och sedan extrapolera det ut över hela himlen.
Det är ingen lätt uppgift att skära ut en bråkdel av himlen och identifiera alla galaxer i den över det breda spektrumet av våglängder. Man måste kämpa sig igenom damm och annan materia som kan dämpa en galaxs ljus. Och det tar lång tid för Hubble och andra teleskop att ta dessa bilder och sammanfoga dem.
Det finns utan tvekan galaxer som vi inte ens kan se. Eftersom vårt universum expanderar, zoomar vissa extremt avlägsna och gamla galaxer, som bildades strax efter big bang, bort från oss snabbare än ljusets hastighet. Det är praktiskt taget omöjligt att upptäcka dem med dagens teknik.
Hubble Goes Deep
Vi kan till stor del tacka Hubble-rymdteleskopet för att det belyser vår plats i universum. När det inte jagar kometer eller räknar planetringar tar Hubble regelbundet detaljerade bilder av små delar av himlen. Hubble släppte den första djupfältsundersökningen 1995.
”Vi försökte hitta ett slags urskillningslöst område på himlen där inga observationer hade gjorts tidigare”, berättade Robert Williams, tidigare chef för Space Telescope Science Institute, för Vox 2016. Bilden revolutionerade astronomin. Utifrån den glittrande bilden upptäckte astronomer cirka 1 500 glittrande galaxer. Efterföljande bilder avslöjade ännu fler.
Under 2012 släpptes Hubbles eXtreme Deep Field-bild. Under tio år hade teleskopet tagit bilder av en liten bit av himlen under sammanlagt 50 dagar. Den avslöjade en bit av himlen – ungefär en trettiotvå miljondel av himlen, för att vara exakt – som var utspridd med blinkande galaxer i alla former och storlekar. Med hjälp av den nya bilden uppskattade astronomerna att det kan finnas 100 till 200 miljarder galaxer i det observerbara universum.
Men bara fyra år senare analyserade ett forskarlag från University of Nottingham Hubbles bilder på nytt och utvärderade data från andra observatorier, och drog upp antalet galaxer i hela universum med en faktor 10 till 2 biljoner. Astronomerna publicerade sina nya siffror i Astrophysical Journal.
”Man kan inte fatta att över 90 procent av galaxerna i universum ännu inte har studerats”, sade astrofysikern Christopher Conselice vid universitetet i Nottingham i Storbritannien till The Atlantic vid den tidpunkten. ”Vem vet vilka intressanta egenskaper vi kommer att hitta när vi upptäcker dessa galaxer med framtida generationer av teleskop?”
Nästa generationens uppskattningar
På sätt och vis leker vi katt och mus med universum. Vi kämpar för att utveckla instrument som är tillräckligt kraftfulla för att få syn på galaxer som rusar iväg från oss i halsbrytande hastigheter. Det kommande rymdteleskopet James Webb är tänkt att ta Hubbles plats som det främsta rymdteleskopet för att upptäcka galaxer.
Det infraröda observatoriet är 100 gånger kraftfullare än Hubble och kommer att kunna undersöka kosmos mer detaljerat än någonsin tidigare och upptäcka avlägsna galaxer som är för svaga för att alla tidigare generationer av teleskop ska kunna se dem. Astronomerna hoppas kunna se galaxer som bildades strax efter Big Bang, för ungefär 13,5 miljarder år sedan. Det kommer att ge oss den närmaste inblick som vi hittills har fått i alltings begynnelse.