Berapa banyak galaksi di alam semesta? Jawaban atas pertanyaan ini sangat sulit. Banyak astronom di masa lalu mencoba mencari tahu berapa banyak galaksi yang ada di alam semesta. Menghitung mereka sepertinya tugas yang mustahil. Ketika tagihan mencapai miliaran, dibutuhkan beberapa waktu untuk menjumlahkannya. Masalah lainnya adalah terbatasnya jumlah alat kami. Untuk mendapatkan gambar terbaik, teleskop harus memiliki bukaan besar (diameter cermin atau lensa utama) dan diposisikan di atas atmosfer untuk menghindari distorsi dari udara bumi.
Lapangan Hubble
Mungkin contoh paling bergema dari fakta di atas adalah Hubble Extreme Deep Field - sebuah gambar yang diperoleh dengan menggabungkan foto-foto yang diambil selama sepuluh tahun dari teleskop dengan nama yang sama. Menurut NASA, teleskop mengamati area kecil di langit selama 50 hari. Jika Anda memegang ibu jari Anda sejauh lengan untuk menutupi bulan, luasnyamargin akan menjadi ukuran kepala pin.
Dengan mengumpulkan cahaya redup selama berjam-jam pengamatan, teleskop Hubble telah menemukan ribuan galaksi, baik yang dekat maupun yang sangat jauh, menjadikan gambar yang diambil darinya sebagai gambar alam semesta yang paling lengkap. Jadi meskipun ada ribuan galaksi di titik kecil di langit ini, bayangkan berapa banyak lagi yang dapat ditemukan di tempat lain di alam semesta.
Penilaian ahli
Meskipun para ahli berbeda dalam penilaian mereka, jawaban atas pertanyaan seperti "Berapa banyak galaksi yang ada di alam semesta?" dapat dinyatakan dalam angka astronomi: dari 100 hingga 200 miliar. Ketika Teleskop Luar Angkasa James Webb diluncurkan pada tahun 2020, NASA diharapkan dapat mengungkapkan lebih banyak informasi tentang galaksi awal di alam semesta.
Teknologi benar-benar menghasilkan keajaiban. Sejauh yang diketahui para astronom modern, teleskop Hubble adalah alat terbaik untuk menghitung dan memperkirakan berapa banyak galaksi yang diketahui di alam semesta. Teleskop, yang diluncurkan pada tahun 1990, awalnya mengalami distorsi pada cermin utamanya, yang diperbaiki selama kunjungan ulang-alik pada tahun 1993. Hubble juga menjalani beberapa peningkatan dan misi hingga misi terakhirnya pada Mei 2009. Apakah Alam Semesta tidak terbatas, berapa banyak galaksi, berapa banyak planet yang ada di dalamnya? Rupanya, kami belum mengetahuinya di masa depan.
Ursa Major
Pada tahun 1995, para astronom mengarahkan teleskop ke area kosong Ursa Major dan mengumpulkan pengamatan selama sepuluh hari. PADAAkibatnya, sekitar 3000 galaksi redup ditemukan dalam satu bingkai, yang menjadi redup, seperti magnitudo ke-30. Sebagai perbandingan: Bintang Utara memiliki magnitudo kedua. Komponen gambar ini disebut medan dalam Hubble dan merupakan yang terjauh yang pernah terlihat di alam semesta.
Ketika teleskop Amerika yang disebutkan di atas benar-benar ditingkatkan, para astronom mengulangi percobaan dua kali. Pada tahun 2003 dan 2004, para ilmuwan menemukan sekitar 10.000 galaksi di area kecil di konstelasi Fornax.
Pada 2012, sekali lagi dengan instrumen yang ditingkatkan, para ilmuwan menggunakan teleskop untuk melihat bagian dari medan yang sangat dalam. Bahkan dalam bidang pandang yang lebih sempit ini, para astronom mampu mendeteksi sekitar 5.500 galaksi. Para peneliti menjulukinya sebagai "Lapangan Jauh Ekstrem".
Milyaran tak terlihat
Alat apa pun yang digunakan, cara memperkirakan jumlah galaksi di alam semesta ini kurang lebih sama. Anda mengambil bagian dari langit yang diambil oleh teleskop (dalam hal ini, Hubble). Kemudian, dengan menggunakan rasio potongan langit dengan seluruh alam semesta, Anda dapat menentukan berapa banyak galaksi yang ada di alam semesta.
Prinsip kosmologis dan usia Alam Semesta
Salah satu contoh prinsip kosmologis dalam mempelajari alam semesta adalah latar belakang gelombang mikro kosmik, radiasi yang tersisa dari tahap awal alam semesta setelah Big Bang.
Mengukur perluasan alam semesta melalui pengamatan galaksi yang bergerak menjauhdari kami, tunjukkan bahwa usianya sekitar 13,82 miliar tahun. Namun, seiring bertambahnya usia alam semesta dan semakin besar, galaksi akan bergerak semakin jauh dari Bumi. Ini akan membuat mereka lebih sulit untuk dilihat.
Alam semesta mengembang lebih cepat dari kecepatan cahaya (yang tidak melanggar batas kecepatan Einstein, karena ekspansi disebabkan oleh alam semesta itu sendiri, bukan benda-benda yang melewatinya). Selain itu, alam semesta mengalami percepatan dalam perluasannya.
Di sinilah "alam semesta yang dapat diamati" berperan - alam semesta yang dapat kita lihat. Menurut banyak ahli, dalam 1-2 triliun tahun, ini berarti akan ada galaksi di luar angkasa yang bisa kita lihat dari Bumi.
Mengubah lampu
Kita hanya dapat melihat cahaya dari galaksi yang memiliki cukup waktu untuk mencapai kita - yaitu, cukup dekat dengan Bima Sakti. Ini tidak berarti bahwa benda-benda ini hanya ada di luar angkasa. Karenanya definisi "Alam Semesta yang dapat diamati".
Masa Depan Bima Sakti
Galaksi juga berubah seiring waktu. Bima Sakti berada di jalur tabrakan dengan Galaksi Andromeda di dekatnya, dan keduanya akan bergabung dalam waktu sekitar empat miliar tahun. Nantinya, galaksi-galaksi lain dalam kelompok lokal kita pada akhirnya akan bergabung. Para astronom percaya bahwa penghuni galaksi masa depan ini akan mengamati alam semesta yang lebih gelap.
Saat pertamaperadaban, mereka tidak memiliki bukti alam semesta dengan seratus miliar galaksi. Oleh karena itu, keturunan kita tidak akan melihat perluasan alam semesta. Mereka mungkin tidak akan menyadari bahwa Big Bang telah terjadi.
Jika kita, orang biasa, ingin mengetahui berapa banyak galaksi dan planet yang ada di Semesta, maka para astronom lebih tertarik pada bagaimana kosmos itu sendiri terbentuk. Menurut NASA, galaksi memberikan wawasan tentang bagaimana materi diatur di alam semesta - setidaknya dalam skala besar. Para ilmuwan juga tertarik pada jenis partikel dan mekanika kuantum pada sisi kecil dari spektrum yang diamati.
Galaksi awal
Dengan mempelajari beberapa galaksi paling awal dan membandingkannya dengan galaksi saat ini, kita dapat memahami pertumbuhan dan perkembangannya. Teleskop canggih yang disebut Webb akan memungkinkan para ilmuwan untuk mengumpulkan data tentang jenis bintang yang ada di galaksi pertama. Pengamatan lanjutan menggunakan spektroskopi ratusan atau ribuan galaksi akan membantu para peneliti memahami bagaimana unsur-unsur yang lebih berat dari hidrogen terbentuk dan terakumulasi sebagai gugus bintang yang terbentuk selama berabad-abad. Studi-studi ini juga akan mengungkapkan rincian penggabungan mereka dan menjelaskan banyak proses lainnya.
Materi gelap
Para ilmuwan juga tertarik dengan peran materi gelap dalam kelahiran galaksi. Ini adalah pertanyaan yang sangat penasaran. Sementara bagian dari alam semesta terlihat pada objek seperti galaksi atau bintang, materi gelap adalahapa yang membentuk sebagian besar kosmos tidak terlihat sama sekali. Berapa banyak galaksi di alam semesta? Jumlah benda-benda ini tidak sepenuhnya diketahui, tetapi pasti lebih dari seratus miliar.
Kesimpulan
Ketika Anda melihat langit malam melalui tabir bintang dan bidang Bima Sakti, Anda tidak bisa tidak merasa kecil di depan jurang besar alam semesta yang terletak di luar cakrawala. Meskipun hampir semuanya tidak terlihat oleh mata kita, alam semesta yang dapat diamati, yang membentang puluhan miliar tahun cahaya ke segala arah, berisi galaksi dalam jumlah yang sangat besar.
Jumlah gugus bintang yang diketahui telah meningkat seiring dengan perkembangan teknologi teleskopik - dari ribuan menjadi jutaan, dari miliaran menjadi triliunan. Jika kita melakukan analisis paling sederhana menggunakan teknologi terbaik saat ini, kita akan mengatakan bahwa ada 170 miliar galaksi di alam semesta kita. Tapi kita akan menemukan lebih banyak lagi benda-benda ini, karena diyakini jumlahnya tidak kurang dari dua triliun.
Suatu saat kita akan menghitung semuanya. Kami akan mengarahkan teleskop kami ke langit, mengumpulkan setiap foton yang dipancarkan oleh bintang-bintang, dan mendeteksi setiap objek kosmik, tidak peduli seberapa redup cahayanya.
Tapi itu tidak akan berhasil dalam praktik. Teleskop kami terbatas ukurannya, yang pada gilirannya membatasi jumlah foton yang dapat mereka kumpulkan. Ada hubungan antara seberapa redup suatu objek yang dapat Anda lihat dan seberapa luas langit yang dapat Anda "tutupi" dengan instrumen optik. Beberapa bagian dari alam semestadikaburkan karena materi gelap di dalamnya. Semakin jauh suatu objek, semakin redup penampakannya.
Jadi kita hanya bisa melihat bagian alam semesta yang diterangi, tidak mengintip materi gelap, bintang, atau galaksi. Para ilmuwan telah mengumpulkan data tentang ratusan objek ruang angkasa yang redup dan jauh. Mereka masih berharap untuk mengetahui seperti apa dunia yang jauh itu sebenarnya. Dan kami hanya pengamat berharap seperti yang mereka lakukan.
