Сколько звёзд во Вселенной?

Телескоп
Млечный Путь над Очень Большим Телескопом в Паранальской обсерватории в пустыне Атакама, Чили. Авторы и права: Miguel Claro.

Глядя на ночное небо, вы можете задаться вопросом, сколько звёзд во Вселенной? Для астронома-любителя достаточно сложно подсчитать количество видимых невооружённым глазом звёзд, а с большими телескопами становится видно больше звёзд, что делает подсчёт длительным процессом. Так откуда же астрономы знают, сколько звёзд во Вселенной?

“Первое с чем нам надо разобраться – это определить конечна наша Вселенная или нет, – сказал Дэвид Корнрейх, доцент колледжа Итака в штате Нью-Йорк, – я не знаю [ответа], потому что я не знаю, бесконечно велика Вселенная или нет”.

Наблюдаемая Вселенная, похоже, уходит назад во времени примерно на 13,8 миллиарда лет, но за пределами того, что мы можем видеть, может быть что-то ещё. Некоторые астрономы также считают, что мы можем жить в “мультивселенной”, где могут существовать другие Вселенные, подобные нашей, содержащиеся в каком-то более крупном объекте.

Спасибо за интерес к сайту!

Вы можете поддержать проект “Вселенная Сегодня” удобным для вас способом:
Mastercard: 5599 0020 1641 0583
MIR БЕЛКАРТ: 9112 3930 4027 6490
WMZ: Z215342785781


Самый простой ответ может состоять в оценке количества звёзд в типичной галактике, которое затем будет умножено на предполагаемое количество галактик во Вселенной. Но даже это довольно сложно, так как некоторые галактики видны лучше в видимом, а некоторые в инфракрасном диапазонах. Существуют также другие препятствия для оценки, которые необходимо преодолеть.

Мультивселенная
Иллюстрация, показывающая мультивселенную, в которой наша Вселенная лишь одна из многих. Авторы и права: Jaime Salcido/simulations by the EAGLE Collaboration.

По данным журнала Nature, в октябре 2016 года снимок Hubble Ultra-Deep Field, полученный космическим телескопом “Хаббл”, показал, что в наблюдаемой Вселенной насчитывается около 2 триллионов галактик, или примерно в 10 раз больше, чем предполагалось ранее. В средней галактике насчитывается около 100 миллионов звёзд.

Скопление галактик

Однако телескопы могут не увидеть все звёзды в галактике. Исследование 2008 года, проведённое с использованием данных Слоуновского цифрового небесного обзора (который каталогизирует все наблюдаемые объекты на трети неба), обнаружила около 48 миллионов звёзд, что составляет примерно половину того, что астрономы ожидали увидеть. Звезда, подобная нашему Солнцу, может даже не появиться в таком каталоге. Итак, многие астрономы оценивают количество звёзд в галактике, исходя из её массы, что имеет свои трудности, поскольку тёмная материя и галактическое вращение должны быть отфильтрованы, прежде чем делать оценку.

Leo A
Карликовая галактика Leo A переполнена тёмной материей. Авторы и права: NASA.

Такие миссии, как “Гайя”, космический зонд Европейского космического агентства, запущенный в 2013 году, могут дать дополнительные ответы. “Гайя” стремится составить точную карту расположения примерно 1 миллиарда звёзд Млечного Пути. Она основана на предыдущей миссии Hipparchus, которая точно определила местонахождение 100 000 звёзд, а также нанесла на карту 1 миллион звёзд с меньшей точностью. По данным ЕКА, данные миссии должны быть обнародованы в июне 2022 года.

“’Гайя’ будет отслеживать каждую из своих 1 миллиарда целевых звёзд 70 раз в течение пятилетнего периода, точно определяя их положения, расстояния, движения и изменения яркости”, – говорится на сайте ЕКА.

В совокупности эти измерения создадут беспрецедентную картину структуры и эволюции нашей галактики. Благодаря таким миссиям мы на один шаг приблизились к ответу на вопрос: сколько звёзд в нашей галактике? Вселенной?

Наблюдаемая Вселенная

Но даже если мы сузим определение до “наблюдаемой” Вселенной – того, что мы можем видеть, – оценка количества звёзд в ней всё равно требует знания того, насколько велика Вселенная. Первая сложность заключается в том, что расширяется сама Вселенная, а вторая сложность заключается в том, что пространство-время может искривляться.

Возьмём простой пример: свету от самых удалённых от нас объектов потребовалось бы примерно 13,8 миллиарда световых лет, чтобы добраться до Земли. Таким образом, радиус наблюдаемой Вселенной должен составлять 13,8 миллиарда световых лет.

Вселенная
На этой иллюстрации показаны этапы расширения Вселенной с течением времени. Авторы и права: Mark Garlick / Science Photo Library.

Но это не так. Из-за расширения Вселенной, её радиус оценивается в 48 миллиардов световых лет. Однако, это число тоже не окончательное, так как пространство-время может искривляться.

Наблюдения за галактикой

По данным Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, легче подсчитывать звёзды, когда они находятся внутри галактик, поскольку именно там они имеют тенденцию к скоплению. Чтобы просто начать оценивать количество звёзд, вам нужно будет оценить количество галактик и получить какое-то среднее значение.

По некоторым оценкам, масса звёзд Млечного Пути составляет около 100 миллиардов солнечных масс. Если усреднить размеры звёзд в нашей галактике, это даст ответ примерно в 100 миллиардов звёзд в галактике. Однако это число может изменяться в зависимости от того, сколько звёзд в галактике больше или меньше нашего Солнца. Кроме того, по другим оценкам, в Млечном Пути может быть 200 миллиардов звёзд и даже более.

Как показали некоторые эксперименты, проведённые командой космического телескопа “Хаббл”, количество галактик поразительно. Несколько раз за годы своей работы телескоп направлял детектор на крошечную точку в небе для подсчёта числа галактик в ней. Он выполнял эту работу до и после своей модернизации.

Млечный Путь
Иллюстрация художника, показывающая галактику Млечный Путь. Авторы и права: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt (SSC-Caltech).

Снимок небольшой области в Большой Медведице, сделанный в 1995 году, выявил около 3000 слабых галактик. В 2003-2004 годах с помощью модернизированных инструментов учёные повторили наблюдения в созвездии Печь и обнаружили уже около 10 000 галактик. Ещё более подробное исследование в 2012 году с использованием ещё более совершенных инструментов показало около 5500 галактик.

Корнрейх использовал очень грубую оценку 10 триллионов галактик во Вселенной. Умножение этого числа на примерно 100 миллиардов звёзд Млечного Пути даёт действительно большое число: 1 000 000 000 000 000 000 000 000 звёзд, или “1” с 24 нулями после неё (1 септиллион в американской системе счисления; 1 квадриллион в европейской системе). Корнрейх подчеркнул, что это число, вероятно, сильно занижено, поскольку с использованием более точных инструментов, в нашей Вселенной можно будет обнаружить ещё больше галактик.

Присоединяйся

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Нам нужна ваша поддержка!


Спасибо за интерес к моему сайту!
Я буду рад любой помощи некоммерческому проекту “Вселенная Сегодня”. Благодарю за понимание.

Реквизиты:
Mastercard: 5599 0020 1641 0583
MIR БЕЛКАРТ: 9112 3930 4027 6490
WMZ: Z215342785781