Dlaczego nocą jest ciemno? Sensacyjne odkrycie z Nottingham
Okazuje się, że galaktyk jest o wiele więcej niż dotąd sądziliśmy. Prawdopodobnie aż 10 razy więcej. To zmienia nasz ogląd Wszechświata.
Flickr CC by 2.0

Jednym z kluczowych pytań nauk o niebie jest to, ile w całym kosmosie jest galaktyk, które są podstawowymi skupiskami materii. Próba dokładnej odpowiedzi na to pytanie została podjęta już w połowie lat 90 XX w., gdy teleskop Kosmiczny Hubble'a zaczął realizować swój słynny już program Hubble Deep Field (Głębokie Pole Hubble'a). Teleskop wykonał szereg zdjęć bardzo głębokiego kosmosu i odkrył nieprawdopodobnie dużo nowych, bardzo dalekich i słabo świecących galaktyk. Wkrótce, na podstawie zebranych danych, badacze ustalili, że galaktyk w kosmosie jest ok. 100 miliardów. Teraz jednak okazuje się, że jest ich znacznie więcej.

Kosmos w 3D

Profesor astrofizyki Christopher Conselice z Uniwersytetu Nottingham w Anglii przez kilka lat wraz z zespołem analizował dane pozyskane przez teleskop Hubble'a i inne teleskopy naziemne, a także wiele prac naukowych dotyczących rozmieszczenia i liczby galaktyk w kosmosie, które były publikowane w czasopismach naukowych od początku tego wieku. Niedawno zespół ten ogłosił wyniki swoich badań. Są one opisane w najnowszym wydaniu czasopisma The Astrophysical Journal. Otóż odkrycie Conselice jest rewolucyjne. Dowodzi on bowiem, że galaktyk w kosmosie jest przynajmniej 10 razy więcej niż dotąd sądziliśmy. A więc, że jest ich bilion, a może nawet dwa biliony. To zupełnie zmienia skalę i każe na nowo przyjrzeć się otaczającemu nas Wszechświatowi.

Zespół Conselice, korzystając z danych zebranych w programie Hubble Deep Field i Hubble Ultra Deep Field stworzył trójwymiarową mapę kosmosu, by móc zaobserwować jak zmieniała się liczba galaktyk wraz z jego wiekiem. Poza tym badacze z Nottingham zastosowali nowe matematyczne modele, dzięki którym byli w stanie dojść do konkluzji, że Wszechświat zawiera bardzo dużo galaktyk, które w obecnym stanie zaawansowania obserwacji astronomicznych nie są dla nas jeszcze widzialne. Tych nowych, niewidzialnych jeszcze galaktyk jest istny bezmiar – aż 90 proc. wszystkich.

„To naprawdę może człowieka wprawić w drżenie, a mianowicie, że aż 90 proc. galaktyk jeszcze nie odkryliśmy. Kto wie, co będziemy mogli w przyszłości, gdy zaczną pracować następne generacje teleskopów, tam odnaleźć” – komentuje prof. Conselice.

Mapa zespołu Conselice sięga na odległość ponad 13 miliardów lat. Widać na niej, że galaktyki nie były w historii kosmosu rozłożone jednorodnie. Gdy kosmos liczył zaledwie kilka miliardów lat, było ich w każdej obserwowanej jednostce przestrzeni 10 razy tyle, ile dzisiaj. Większość z nich to galaktyki bardzo małe i słabo świecące, porównywalne z tymi które są karłowatymi satelitami naszej Mlecznej. Drogi. To dowodzi burzliwej i długotrwałej ewolucji kosmosu, w którym kiedyś galaktyk było znacznie więcej, jednak wchodziły one w częste kolizje, łączyły się ze sobą, powstawały struktury większe, które możemy obecnie obserwować, ale ich ogólna liczba malała. Innymi słowy, im dalej w czasie, tym galaktyk jest mniej.  Obserwujemy ok.100 miliardów galaktyk, jednak jest ich 10 razy więcej, tyle że te dodatkowe są zbyt dalekie i zbyt słabe, by je dzisiaj dostrzec.

Skąd tak ciemno w nocy?

Badania z Nottigham są ważne z jeszcze innego względu. Otóż można dzięki nim dość łatwo wytłumaczyć słynny paradoks Olbersa. Niemiecki astronom Wilhelm Olbers spytał na początku XIX w. dlaczego niebo jest w nocy ciemne. To niezwykłe pytanie przez wiele dziesięcioleci intrygowało badaczy nieba. Skoro gwiazd jest  nieskończenie wiele – argumentował Olbers – każdy punkt na nocnym niebie powinien być gwiazdą. Tak jednak nie jest, skoro nocą niebo jest w przeważającej części ciemne. By ułatwić rozumowanie Olbersa posłużono się przykładem lasu.

W lesie jest bardzo dużo drzew, choć są przerwy między nimi, a mimo to widzimy pełną ścianą drzew, bez przerw. Podobnie powinno być z gwiazdami na niebie. Dzisiaj jednak już wiemy, że wszechświat nie jest statyczny i nieskończony – jak jeszcze powszechnie uważano w XIX w. – wiemy, że jest skończony i rozszerza się coraz szybciej, więc galaktyki bardzo oddalają się od siebie. Światło wielu z nich nie zdołało do nas jeszcze dotrzeć. Poza tym nawet światło, które miało czas dotrzeć może być blokowane przez międzygalaktyczne obłoki pyłu i gazu.

A teraz, dzięki pracom zespołu profesora Conselice, wiemy jeszcze więcej: otóż Conselice zgadza się z Olbersem - galaktyk jest tak dużo, że w każdym punkcie na nocnym niebie powinna być gwiazda. I tak jest w istocie, tyle że my zdecydowanej ich większości nie widzimy.  Aż 90 proc. wszystkich istniejących galaktyk jeszcze nie zaobserwowaliśmy, ponieważ są zbyt daleko i zbyt słabo świecą. Kiedyś jednak, i to może już w niedługim czasie, będziemy je odkrywać o wiele lepszymi i sięgającymi dalej teleskopami. Tymczasem paradoks Olbersa można chyba uznać za ostatecznie rozwiązany.

Czytaj także

Aktualności, komentarze

W nowej POLITYCE

Zobacz pełny spis treści »

Poleć stronę

Zamknij
Facebook Twitter Google+ Wykop Poleć Skomentuj