[Перевод] Забираемся дальше во Вселенную

Пещера, в которую вы страшитесь войти, хранит искомое вами сокровище.
— Джозеф Кэмпбелл

Как вы знаете, космос по большей части пуст, и типичное расстояние между галактиками превышает размеры самих галактик.

Но в некоторых отдельных регионах Вселенной, где плотность массы превышает среднюю, галактики скапливаются тысячами. Ближайшее к нам такое скопление — скопление Волос Вероники, содержащее больше галактик, чем 95% всех известных нам скоплений.

Первое, что можно заметить по поводу этих галактик, это то, что в отличие от Млечного пути, Андромеды и большого числа галактик, расположенных в нашем районе, в скоплении Волосы Вероники практически нет спиральных галактик, особенно в его центре.

Если мы сделаем атлас галактик этого скопления, то выяснится, что спиральных галактик в нём меньше 10%.

Эти спиральные галактики вряд ли смогут просуществовать достаточно долго в таком хаотичном окружении. Давайте для примера возьмём одну из них, чтобы лучше понять, о чём идёт речь.

NGC 4911 – спиральная галактика, по массе и размеру очень похожая на наш Млечный путь. К счастью, до сих пор она не встречалась с галактиками, находящимися поблизости, но всего лишь одно слияние уничтожит её прекрасные спиральные рукава и превратит её в более распространённую эллиптическую форму, каких полно по соседству.

Недавно телескоп Хаббла 28 часов наблюдал за этой галактикой на разных длинах волн, в результате чего была получена следующая композитная фотография высокого разрешения.

Находясь на расстоянии в 320 млн световых лет от нас, вся галактика – пылевые участки и прочее – занимает на нашем небе менее одной угловой минуты, или 1/60-й градуса.

С горячими розовыми пятнами вокруг её рукавов и блокирующей свет пылью поверх диска, галактика NGC 4911 рассказывает нам хорошо известную историю, когда мы увеличиваем её изображение.

Подпитываемая приливными гравитационными взаимодействиями с расположенными недалеко галактиками и мелкими объединениями с соседними карликовыми галактиками, NGC 4911 занимается формированием звёзд и притягиваем вещества, проходя через скопление Волосы Вероники.

Но если смотреть не на яркие звёзды этой галактики, а на её окраины с редкими звёздами, там можно встретить менее частое зрелище, которое, тем не менее, встречается на относительно небольших расстояниях от нас. Для сравнения давайте посмотрим на другую галактику.

Менее чем в 50 млн. световых лет находится одна из крупнейших спиральных галактик в каталоге Мессье: спиральная галактика М77. Её диаметр составляет 170 000 световых лет – почти в 2 раза больше, чем у Млечного пути – и она отличается наличием как активного ядра, так и большими, хотя и тусклыми, спиральными рукавами. По галактике М77 написано больше астрономических научных работ, чем по любой другой!

И хотя NGC 4911 находится в шесть раз дальше, и она в два раза меньше, потрясающее разрешение телескопа Хаббла и 28 часов наблюдений позволили ему создать невероятное изображение её спиральных рукавов!

Конечно, можно заметить и то, что рядом с галактикой, за её внешними рукавами или рядом с ними, есть большое количество как точек света, так и различных пятен, в основном тусклых, но иногда и разноцветных.

Разрешения Хаббла достаточно для того, чтобы вытащить из оригинального изображения небольшой участок с краю одного из рукавов.

Каждый из этих объектов, видимых после 28 часов экспозиции, оказывается тусклой, удалённой отдельной галактикой! Вы можете помнить, как мы обнаружили количество галактик во Вселенной – это произошло, когда мы изготовили очень глубокую фотографию тёмного участка неба при помощи того же самого телескопа.

Проект Hubble Ultra Deep Field рассказал нам о том, что в районе космоса площадью всего 11 квадратных угловых минут есть 10 000 галактик! А это значит, что в видимой части Вселенной не менее 120 миллиардов галактик.

На создание фото Hubble Ultra Deep Field потратили почти в десять раз больше времени, чем на фотографирование NGC 4911.

Вы, возможно, захотите узнать – если бы в проекте HUDF мы смотрели на участок неба не 280, а всего 28 часов – сколько галактик мы бы увидели? Ну вот вам регион поменьше, около 6 квадратных угловых минут, в котором есть галактика. А если посмотреть на небо рядом с ней, что мы обнаружим?

По моим подсчётам, тут будет порядка 225 галактик на квадратную угловую минуту, что соответствует, экстраполируя на всю Вселенную, наличию в ней примерно 30-35 миллиардов галактик!

А это уже интересно, поскольку по нашим расчётам Вселенная работает так, что количество видимых нами деталей должно быть пропорционально квадратному корню из времени наблюдения. То есть, если мы смотрим в 10 раз дольше, то должны увидеть в √10 раз больше (порядка 3,16 раз). И это очень близко к результату, полученному при создании HUDF!

Тогда вы можете захотеть узнать, сколько галактик мы бы увидели, если бы мы смотрели в 100 или 1000 раз дольше! Тогда нужно запастись терпением, ибо экспозиция в 1000 раз дольше продлится более трёх лет, или подождать запуска в космос телескопа большего размера, особенно способного видеть в инфракрасном диапазоне.

Команда телескопа Джеймса Уэбба

Например, такого телескопа, как телескоп Джеймса Уэбба! [планируемый запуск – октябрь 2018 года – прим. перев.]. Каждый раз, заглядывая глубже во Вселенную, мы находим более густонаселённую и богатую Вселенную, чем мы видели раньше. Не могу дождаться следующего нашего шага, и надеюсь, что у меня получиться поделиться его результатами с вами сразу, как только мы узнаем о них!