כמה גלקסיות יש ביקום?

גם על השאלה הפשוטה יותר קשה לענות אבל ההערכה היא שישנן מאות מיליארדי גלקסיות. החוקרים נעזרים בטלסקופ החלל האבל כדי לצלם לעומק קטע קטן של השמים ולהכפיל את מספר הגלקסיות המופיעות בו במספר השטחים הללו המכסים את כל השמים

בתמונה זו, שצילמה מצלמת השדה העמוק של טלסקופ החלל האבל מתחבאות עשרת אלפים גלקסיות.
בתמונה זו, שצילמה מצלמת השדה העמוק של טלסקופ החלל האבל מתחבאות עשרת אלפים גלקסיות.

האסטרונומים סבורים כי ביקום יש מאות מיליארדי גלקסיות, אך המספר המדויק אינו ידוע. אבל האם לפחות יכולים האסטרונומים לדעת כמה גלקסיות בכלל התגלו עד כה? מסתבר שגם כאן התשובה שלילית "איננו יודעים" אומר אד צ'רצ'וול", פרופסור לאסטרונומיה באוניברסיטת וסיקונסין במדיסון. "אנו יודעים שמדובר במספר גדול מאוד. בתמונה אחת, לדוגמה, התמונה המצורפת שצולמה במצלמת השדה העמוק במיוחד של האבל ניתן לספור כעשרת אלפי גלקסיות.

לשם השוואה בשביל החלב, הגלקסיה שלנו יש בין 100 ל 300 מיליארד כוכבים. בעוד מספר זה לא ישתנה במיוחד, מספר הגלקסיות שאנו רואים גדל עם כל שיפור של הטלסקופים שלנו, ועם היכולת לראות רחוק יותר בזמן.
"כדי לספור את כולם נצטרך להסתכל מספיק רחוק או מספיק עמוק בחלל כדי לראות את הגלקסיות בהיווצרותם". אומר צ'רצ'וול. "לא הגענו לנקודה זאת כעת."

ההערכה של מספר הגלקסיות ביקום נעשית באמצעות ספירת מספר הגלקסיות שאנו יכולים לראות בשטח קטן של השמים. מספר זה משמש להערכה כמה גלקסיות ישנן בכל השמים.
נכון לעכשיו, ההערכה של מאות מיליארדים נגזרת מצילומי מצלמת השדה העמוק של האבל שצולמו בשנים 2003-2004. המצלמה הסתכלה על איזור אחד בשמים במשך מספר חודשים – נקודה המכסה שטח של פחות מעשירית המיליונית בשמים – וכך הצליח האבל לצלם תמונות של גלקסיות במרחק 13 מיליארד שנות אור.

"אתה מסתכל על התמונות ושואל, כמה גלקסיות ניתן לראות?" אומר צ'רצ'וול, "ומסתבר שזה מספר גדול מאוד." לאחר מכן אתה לוקח את מספר הגלקסיות בפיסת שמים בגודל של בול דואר ומכפיל את זה במספר הבולים המכסים את כל השמים" אומר צ'רצ'וול, "ולפיכך זה חייב להיות מספר גדול בהרבה."

בתמונה הראשונה ממצלמת השדה העמוק של האבל, שצולמה בשנת 1995 ניתן לראות כ-3,000 גלקסיות.

לידיעה ביוניברס טודיי

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

40 תגובות

  1. היקום מורכב ממרחבים של חומר וריק כאשר יש איזון קבוע ביניהם כלומר התנועה שלהם לפני 10 מילאקד שנים חוזרת על עצמה כל פרק זמן קבוע והגלקסיות זזות במעגלים החוזרים שוב ושוב. מעבר לנראה יש מימדי זמן שניתן לעבור דרכם כאשר עוברים את מבירות האור. שאלה: אם חללית מכפילה את מהירותה כל 30 דקות בהנחה שלא תתנגש בשום עצם לאיזה מהירות תגיע? תשובה: מהירות חלל היא המהירות המקסימלית לפני שעוברים למימד זמן אחר.

  2. סבדרמיש,

    טעיתי לגבי הדוגמה שלך. אתה לקחת מסה סופית ביקום אינסופי. בדבריי כיוונתי להנחה של יקום אינסופי בעל מסה אינסופית שלא ניתן מיד לחרוץ האם "נסתנוור" עקב אינסוף שמשות, או שמא יהיה "חושך" עקב חוסר ההשפעה של מספר השמשות ביחס למרחב האינסופי, או משהו באמצע כמו במציאות שלנו. כלומר שמהטענה שהביא "מבהיר ומבאר" לא ניתן להסיק שהיקום סופי וכמות החומר בו סופית לדעתי. 

  3. לאייל
    אם ההומוגניות תתקיים אזי ליקום אין סופי תהיה גם מסה אינסופית.
    הוכחה: ביקום אין סופי יש איסוף יחידות נפח שבגלל עקרון ההומוגניות יש בכל אחת מהן לפחות כמות שווה של מסה M ומכאן, סך כל המסה ביקום הוא M כפול אינסוף יחידות יקום שזה אינ סוף מסה.

    אם תצליח לסתור זאת אייל, נשמח לשמוע.
    ערב טוב
    סבדרמיש יהודה

  4. עכשיו שמתי לב שההודעה האחרונה של סבדרמיש מהווה דוגמה אחת מיני רבות לעניין הגבול. למעשה הוא בנה טור מתכנס (סכם אינסוף איברים וקיבל סכום סופי). אבל בגדול זה הרי לא חייב להיות ככה וההומוגניות לא חייבת להישבר.

  5. א.בן-נר:

    לגבי השאלה הקשה: חומר ואנרגיה כידוע מהווים שני צדדים לאותה המטבע. אזי אתה יכול לתאר לך מרחב המכיל חומר בצורה של אנרגיה (אפשר להצביע על הרגעים הראשונים של המפץ הגדול בתיאוריה זו אולי). ואז אני שואל: אם האנרגיה מתקיימת במרחב ללא חומר (והיא מתקיימת) אז זה אומר שיתכן יקום ללא עקמומיות כלל? סתם שאלה.

    מבהיר ומבאר:

    קשה לי להסכים עם ההסבר הזה לטענת סופיות היקום והחומר שבו: אם היקום אינסופי וכן כמות החומר אינסופית, מי אמר שהאינסופיות של החומר גוברת על זו של המרחב? כידוע יש עניין כזה שנקרא קצב שאיפה לאינסוף וכמובן גבול סופי ל"משחק" בין שני גורמים השואפים לאינסוף. לכן אי אפשר לדעת מהנחת אינסופיות של המרחב ושל החומר האם (בממוצע) "נסתנוור", האם יהיה חושך או משהו קבוע באמצע.

  6. אפשר לעשות תרגיל מחשבתי של יקום אין סופי שהמסה בו סופית. ניבנה אותו באופן הבא:
    כדור בקוטר Rמיליארד שנות אור הכלול בכדור בקוטר שני מיליארד שנות אור הכלול בכדור בקוטר שלושה מיליארד שנות אור וכן הלאה עד אין סוף.
    את כמות המסה נגדיר באופן אחר- בכדור הראשון חצי מסה M , בין הראשון לשני רבע מסה M בין השני לשלישי שמינית מסה M בין השלישי לרביעי אחד חלקיי שש עשרה וכך הלאה. יקום זה יהיה אין סופי שהמסה בו סופית (M)
    אבל… הוא לא יעמוד בעיקרון ההומוגניות
    ערב טוב
    יהודה סבדרמיש

  7. קודם כל ביום חמישי ה 20.8.09 שעה 21:30 עבדכם הנאמן עומד להרצות במצפה הכוכבים בגבעתים בנושא "מחשבות אפלות על מסה אפלה", כולכם מוזמנים.
    ולעינייננו, אכן מיכאל אתה צודק ובמקרה זה יש ביננו הסכמה. העקרון הקוסמולוגי הוא לא יותר מאשר מהוויי נפש של קוסמולוגים, וכמובן שאם תתגלה סטיה מ"עיקרון" זה אזי יש להחליפו במשהו אחר.
    ודרך אגב כבר כעת מתגלים סטיות מ"עיקרון" זה. לדוגמא יש סטיות בקרינת הרקע המגיעה אלינו מכיוונים שונים.
    אבל , א בן נר שאלתך נירחבת יותר ואני ואענה לך לאחר מחשבה.
    יום טוב
    סבדרמיש יהודה

  8. א.ב.נ.

    ודאי שיתכן מרחב בלי חומר, שאחרת הכל היה מלא חומר!

    מוזרה אמירתך לגבי ההומוגניות. בסיס התיאוריה להיווצרות היקום היא חוסר הומוגניות, בודאי ראית את התמונה שיצר WMAP לגבי שונות הטמפ' בקרינת הרקע. צבירי גלקסיות ואיזורי VOID הם הוכחה לחוסר הומוגניות בגדלים קוסמולוגיים. מה קשר טענת האיזוטרופיות שלך למרחב?, אם אני בתל אביב ואתה בחיפה, לא ניתן לקבוע מי מאיתנו קרוב לירושליים? בודאי שהמיקום חשוב!

    כמות החומר היא סופית, והעניין הוכח בטענה לוגית לפני הרבה מאוד זמן :-). הטענה היא שאם כמות החומר הייתה אינסופית אז היו אינסוף כוכבים פולטי אור (שמש star). אם היו אינסוף שמשות אז היינו רואים אור מסנוור מגיע מכל הכיוונים. זה לא קורה, ומכאן שהיקום סופי וכמות החומר סופית.

    הקבוע הקוסמולוגי מדבר על אנרגיית ריק, לחליפין ניתן לומר שחלקיקי היגס אינם נדרשים להקמת מרחב.

  9. א.בן-נר:
    אתה צודק אבל צריך לזכור שעניין ההומוגניות והאיזוטרופיות הוא הנחה בלבד.
    המצב שאתה מתאר, אם הוא מתקיים, יסתור הנחה זו אבל זה לא אומר שהוא בלתי אפשרי – זה רק אומר שאם יתברר שזה המצב אז הנחות ההומוגניות והאיזוטרופיות אינן נכונות.
    אגב, אני מניח שיהודה יאמץ דברים אלה בחום כי הוא הרי תמיד טוען שאין לסמוך על העיקרון הקוסמולוגי.

  10. ליהודה סבדרמיש שלום רב.
    תשובתך לשאלתי הנה בעלת אופי מתמטי וככזאת היא בוודאי נכונה. ברם-אולם, כוונתי הנה לאספקט הפיסיקאלי. כאן אני רואה בעיה. אנסה להסביר, מחד,ככל הידוע לי הנחת היסוד הבסיסית של המחקר הקוסמולוגי היא כי היקום הינו הומוגני=(אחיד בהרכבו בקנ"מ קוסמולוגי) ואיזוטרופי=(אין עדיפות לשום נקודתכיוון תצפית).
    מהנחה זו נובע בהכרח (ואנא תקן אותי אם הננח טועה) כי אם המרחב הוא אינסופי הרי שגם מספר הגלקסיות והחומר שבו הוא אינסופי.
    מאידך, הדמיון האלמנטרי שלנו, בעוד שאינו יכול לתפוס את מושג סופיות המרחב (מה יש מעבר למרחב ?)הרי שהוא יכול (כך לפחות נדמה במחשבה ראשונית) לתפוס את מושג הסופיות של כמות החומר במרחב.
    וכעת שאלה (קשה):
    האם בכלל יתכן קיום של מרחב ללא חומר ?

  11. לא.בן-נר שלום
    לגבי שאלתך:=האם יתכן כי, על אף שהיקום הינו אינסופי הרי שמספר הגלקסיות בו הינו מספר סופי ?
    ובכן התשובה היא שיתכן, כי תמיד יכולה להיות בקבוצה אין סופית קבוצה חלקית שהיא סופית.
    לדוגמא
    האם אתה יכול לתאר יקום אין סופי שונה מהיקום שלנו , שיש בו רק גלקסיה אחת?, ודאי, למה לא!,
    מכאן, שכל מספר יכול להיות כמות הגלקסיות.
    ערב טוב
    יהודה

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן