چندین کهکشان اینجا وجود دارند؟

نویسنده : Elizabeth Howell
منبع : space.com 
ترجمه رامین فخاری
کهکشان ها کلکسیون هایی وسیعی از ستاره ها که در کیهان مادر همه جا جمع شده اند شاید بیشترین تصاویر هابل از کهکشان ها گرفته شده است در تلسکوپ هابل هزاران کهکشان در یک تصویر تجمع یافته اند.تخمین اینکه چند کهکشان در کیهان وجود دارد کار سختی است.یک محاسبه به میلیاردها می رسد در حالی که هر روز به تعداد آن اضافه می شود.یک مشکل دیگر محدودیت امکانات برای گرفتن تصویر بهتر است که تلسکوپ ها به روزنه بزرگتری نیاز دارند(قطر آینه ها و تلسکوپ ها)و نیاز داراند تا بالای اتمسفر قرار داشته باشندتا از تحریف تصویر توسط هوای زمین جلوگیری کنند.
در حالی که تخمین ها متفاوت است مقدار قابل قبول 100 تا 200  میلیارد کهکشان است.بهترین تعداد شمارش مربوط به هابل است که بهترین ابزار را برای محاسبه و تخمین فراهم آورده است.هابل در 1990 پرتاب شد در ابتدا دارای آشفتگی در آینه اصلی بود که با شاتلی که در 1993 پرتاب شد اصلاح شد و هابل تا می 2009 که مامورید شاتل به اتمام رسید چندین بار اصلاح شد.
در 1995 ستاره شناسان به یک منطقه خالی از دب اکبر رسیدند و مشاهدات خود را ده روز در آنجا متمرکز نمودند نتیجه این سه هزار کهکشان ضعیف تحت یک چهار جوب قرار داشت که با مقیاس 30 dim مشاهده شده اند برای مشاهده  ستاره شمالی فطبی 2 مقیاس لازم است.این تصویر عمیق ترین تصویری بود که از جهان هستی گرفته شده بود زمانی که هابل با ابزارهایی در 2003 و 2004 به روز شد دانشمندان یک میدان عمیق هابل را که یک میلیونیوم ثانیه هزار کهکشان را در یک نقطه کوچک در صورت فلکی کوره را تشخیص داد.
در 2012 دوبارهابزارها بروز شدند و تکسوپ هابل موفق به تشخیص 5500 کهکشان جدید شد.هابل تخمین زد که صد میلیارد کهکشان باید در جهان ما باشد اما این مقدار به 200 میلیارد افزایش یافت در حالی که ابزارها مورد استفاده قرار گرفته اند متد تخمین تعداد کهکشان ها متفاوت است.شما تصویر آسمان را با تلسکوپ بخش بخش می کنید سپس با نشانه ها نسبت کهکشان ها را محاسبه می کنید.
ان محاسبه واریانس کیهانی بزرگی ندارد در حالی که کیهان همگن است.و دانشمندان دلایل خوبی دارند که بگویند این یک اصل کیهانی است.
داده های اصل کیهان شناسی به تئوری نسبیت انشتین در قرن قبل بر می گردند یکی از یافته های اصلی نسبیت جاذبه است که یک آشفتگی در فضا و زمان است بر اساس دانسته ها چندین دانشمند از جمله انشتین سعی کردند تا بفهمند جاذبه چگونه کل جهان را تحت تاثیر قرار می دهد.
ساده ترین فرضیه این است که اگر شما همه محتویات جهان را با چشم انداز ضعیفی محاسبه کرده باشید در همه جا و همه جهت ها مشابه است.
ناسا اعلام کرده که ماده در جهان ما همگن و ایزوتروپیک است که از مقیاس های متوسط ما بسیار بزرگتر است و این اصل کیهان شناسی نامیده می شود.
یک مثال از اصل کیهان موج زمینه کیهانی است امواجی که باقی مانده مراحل اولیه کیهان بد از انفجار بزرگ هستند.با استفاده از ابزارهای ناسا بنام ویلکینسون مایکروفر دانشمندان موج زمینه کیهانی CMB را تشخیص دادند.
چه تعداد از کهکشان ها در طول زمان تغیر می کند؟
اندازه گیری گسترش کائنات از طریق مشاهده کهکشان ها به ما نشان می دهد که کائنات 13.82 میلیارد سال دارد بعد از زمانی که کائنات پیرتر و بزرگتر شد در هر حال کهکشان ها دور تر و دور تر شدند و این کار مشاهده را سخت تر می کند.
کیهان با سرعت سریع تر از سرعت نور در حال گسترش است که مقدار مجاز انشتین را نقض نمی کند زیرا کائنات بیشتر از اشیا گسترش می یابد و هچنین جهان با شتاب در حال گسترش است.
این مفهوم جهان قابل مشاهده است جهانی که ما می توانیم ببینیم و در آن باشیم در یک تا 2 تریلیون سال این به این معنی است که آنجا کهکشان های ماورای آن چیزی که ما می توانیم ببینیم وجود دارند.
ما می توانیم نوری را که از کهکشان ها می آیند و زمان کافی داشتند تا به ما برسند را ببینیم.این به این معنی نیست که آنجا همه جای جهان است.
همچنن کهکشان ها هم در طول زمان تغیر می کنند.کهکشان راه شیری در مسیر برخورد با آندرومرا قرار دارد و در چهار میلیاردسال دیگر در نهایت با آن ترکیب خواهد شد و ساکنان آن کهکشان جهان را تیره تر مشاهده خواهند کرد.
زمانی که تمدن تازه آغاز شد هیچ مدرکی دال بر اینکه در جهان صد میلیارد ستاره وجود دارد وجود ندارد آنها گسترش کائنات را نمی دیدند و قادر نبودند بگویند یک انفجار بزرگ وجود دارد.
در باره کائنات های دیگر
از آنکه جهان متورم می شود تئوری هایی وجود دارد که می گوید که جهانها مانند بادکنک های مختلف تشکیل شده اند و در اندازه های مختلف در حال گسترش هستند و قوانین فیزیکی خود را دارند.
اگر کهکشان ها در جهان های دیگر وجود داشته باشند اما بطور مستقیم راهی برای اطمینان از آنها نیست بنابر این باید بزرگتر از 200 میلیارد سیاره داشته باشند.
در جهان خود ما ستاره شناسان قادر هستند کهکشان هایی که 450 میلیون سال بعد از انفجار بزرگ را شکل گرفته اند را مشاهده می کنند و  پیش بینی می کنند 200 میلیون سال بعد از بیگ بنگ به وجود آیند و احتمالا اولین کهکشان ها بسیار قبل از ان شکل گرفته اند.با توجه به این مشاهدات دانشمندان عدد 200 میلیارد کهکشان را برای جهان ما محتمل می دانند.

جهان هستی چقدر بزرگ است؟

ما در درون منظومه شمسی قرار داریم که منظومه شمسی تنها بخش کوچکی از کهکشان راه شیری است کهکشان راه شیری اقامتگاه بزرگی از ستارگان است که اگر کسی با سرعت نور حرکت بکند 100000 سال طول می کشد که به دور آن مسافرت کند.همه ستاره هایی که در شب می بینیم و خورشید ما تنها بخشی از میلیاردها ستاره ای است که در طول شب می بینیم اگر شما بتوانید در هر یک ثانیه یکی از ستاره های کهکشان راه شیری را بشمارید 3000 سال طول می کشد تا شمردن آنها را تمام کنید!
اما منظومه شمسی به چه اندازه است ؟فرض کنید منظومه شمسی به اندازه یک چهارم منظومه شمسی بود خورشید تنها یک ذره گرد و خاک میکروسکوبی بود 9 ستاره ای که در مدار دیسک مسطح قرار داشتند نیز به اندازه یک ستاره بودند.
در نزدیکی کهکشان راه شیری کهکشان آدرومرا قرار دارد که دو میلیون سال نوری از ما فاصله دارد.سرعت نور سرعتی در حدود 300000 کیلومتر بر ثانیه است و هیچ چیز سریعتر آز آن نمی تواند برود.
جهان هستی چیزی در حدود 13/5 میلیارد سال قبل از یک انفجار بزرگ بوجود آمد اما با سرعت بسیاری گسترش یافت ستاره شناسان موفق به یافتن کهکشان هایی شدند که14/6 میلیارد سال نوری از ما فاصله دارند در گوشه ی دیگری نیز کهکشان هایی یافت شده اند که 19 میلیارد سال از ما فاصله دارند.کائنات واقعی می تواند چیزی میلیارد ها برابر از کائناتی که ما مشاهده کردیم نیز بزرگترباشد!بعضی از دانشمندان می گویند حتی ممکن است 186 میلیارد سال نوری پیمودن پهنای جهان زمان ببرد!
ستاره شناسان با مطالعه نورستارگان به فاصله آنها از ما را محاسبه می کنندما مشاهده تمام اجرام آسمانی با مقیاس دو میکرون تعدادی از فاصله های ما با سایر کهکشان ها بدست آمد این تصویر متعلق به جایی است که 600 میلیون سال نوری از ما فاصله دارد!این کهکشان در همسایگی ما قرار دارد!

در یک تصویر از کهکشان راه شیری مشخص شد که کهکشان راه ما شیری چیزی در حدود 100 تا 300 میلیارد ستاره دارد!در یک همانند سازی در آلمان مشخص شد که در جهان ممکن است که 500 میلیارد کهشان وجود داشته باشد که حتی کهکشان راه شیری در مقابل آنها بسیار کوچک باشد!(البته دانشمندان به طور استاندارد این میزان را بین 200 تا 300 میلیارد کهکشان ذکر می کنند)امروزه کهکشان هایی یافت شده اند که حتی ممکن است بیش از ۱۰۰۰۰۰ میلیارد ستاره در خود داشته باشند! 

کهکشان های غول آسیایی نیز در جهان وجود دارند که 60 برابر منظومه شمسی هستند و 100 تریلیون ستاره را را در خود دارند اما کل این مجموعه تنها در یک کائنات بیضوی شکل قرار دارد که تنها 4 درصد کل جهان است!23 درصد جهان را ماده تاریک و 73 درصد بقیه را انرژی تاریک تشکیل می دهد!

تصویر جالبی از سایت اینفوگرافیک که بزرگی کیهان را شرح می دهد برای مشاهده تصویر در ابعد بزرگ بروی آن کلیک کنید

دانشمندان از تمامی این گستره بعنوان observable universe نام می برند ممکن است بعد با با گسترش علم و ابزارهای ستاره شناسی مکانهای دیگری که قبلا مشاهده نشده بود نیز کشف شوند.

نظریات دیگری نیز وجود دارند که می گویند ممکن است به تعداد بی نهایت جهان های دیگری در جاهای دیگری وجود داشته باشد که از کائنات ما میلیاردها برابر هم بزرگتر باشند و قوانین فیزیکی آنها با قوانین فیزیک جهان ما متفاوت نیز باشد. بعلاوه بر آن نظریه ابعاد دیگر هم مطرح است که ممکن است جهان ما دارای میلیاردها بعد دیگر باشد!