İlk baqışta boş körüngen kök parçasını uzun müddet fotoğa alğanda biñlerce kiçik parlaq leke açıla. Olarnıñ çoqu — er biriniñ öz yıldızları olğan galaktikalar. Bu lekeler sayılıp bütün kökke çoğaltılsa, soñki cevap alınırmı?
Galaktikalarnıñ tam sayısını bilmeymiz. Közetilgen Kâinat içün tahminler hangi cisimler sayılğanına ve körünmegen sönük galaktikalar nasıl esaplanğanına bağlıdır. Teren közetüvlerni miqyaslamaq yüzlerce milliard mertebesini bere; belli 2016 model tahmini ise, belgili şartlarda çoq sönük sistemni qoşıp, taqriben eki trillion bere. Bular biri mutlaqa yanlış olğan eki tam sayım degil, nüfusnı tahmin etüvniñ başqa yollarıdır. Conselice ve emektaşları: usullar, farazlar ve sayuvlar.
Evvel ne sayılğanını belgilemek kerek
Közetilgen Kâinat — kosmik tarih boyunca signalları bizge yetişip ola bilgen bölgedir. Bu, divar ya da bütün fezanıñ isbatlanğan çeti degil. Közetilgen bölgemizden tıştaki galaktikalarnı doğrudan-doğruğa sayıp olamaymız. Bütün Kâinattaki umumiy sayıları aqqındaki iddia biz körmegen şeyler aqqında farazlar talap eter edi. Amerika Tabiat Tarihi Muzeyi: közetilgen bölge ve kosmik ufuk.
Sayılğan cisimni de belgilemek kerek. Büyük spiral galaktikanı tanımaq qolay, amma çoq daa sönük cüce sistemler de bar. Uzaq bir galaktika içindeki parlaq tüyünler bazan yanlışlıqnen bir qaç menbağa bölüne, bir qaç galaktikanıñ yaqın resimleri ise bir menbağa qarışa bile. Katalog galaktikalarnı, ög taraftaki yıldızlarnı ve suniy lekelerni ayıra; yalnız parlaq pikseller sayısı yeterli degil. COSMOS2025: menbalarnı tapuv ve sınıflandırma, 3 ve 6.3 bölümler.
Teren meydan bütün kök degil, saylamadır
2012 yılında açıqlanğan Hubble eXtreme Deep Field, XDF resminde taqriben 5500 galaktika, bütün kökniñ taqriben otuz milliondan bir parçasında bar. Işıqnı uzun vaqıt toplamaq qısqaraq ekspozitsiyada coyulacaq cisimlerni açtı. Bu — teren meydannıñ tarihiy misali, bugün de er şeyden teren ekeni aqqında iddia degil. ESA/Hubble: XDF meydanı ve galaktikaları.
Saylamadan bütün kökke keçmek içün onıñ ne qadar temsiliy olğanını faraz etmek kerek. Galaktikalar toplana: bir meydanda daa çoq toplulıq, başqasında daa çoq boşlıq ola bile. Meydanlar arasındaki farq kosmik dispersiya dep atala. Şunıñ içün araştırıcılar bir fotonı bütün Kâinatnıñ tam kiçik nusqası dep ilân etmek yerine, başqa meydanlarnı qıyaslay ve belgisizlikni esapqa ala. Conselice ve emektaşları: A.2 qoşması.
Dal · Formulalarnenİhtiyariy · bu qısmını keçmek mümkün
Sade çoğaltuv ne bere ve neni bermey
n — tapılğan galaktikalar sayısı, f ise meydan qaplağan kök parçası olsun. Eñ sade tahmin orta yüz sıqlığı aynı olğanını faraz ete:
N_(sky) ≈ (n)/(f).
XDFniñ yuvarlatılğan miqdarları içün taqriben 5500 × 30 000 000 = 165 000 000 000, yani 170 milliardğa yaqın çıqa. Sayınıñ ölçü birimi yoq; f da derece meydanı degil, ölçüsiz paydır.
Bu esap belgili farazğa köre bütün kökte beñzer tapılma imkânı olğan menbalarnıñ sayısını tahmin ete. O, tapılmağan sönük cisimlerni, meydan farqlarını, toz tosuqlarını ve başqa tüzeltmelerni esapqa almay. Netice — ESA yuvarlatılğan misaliniñ ögretici miqyaslanması, yañı ilmiy sayım ya da bütün galaktikalarnıñ tam sayısı degil.
Körünmegen sönük cisimler Kâinattan yoq olmay
Aynı meydannıñ eki közetüvini köz ögüne ketireyik. Sezgirligi azında yalnız parlaq menbalar körüne; sezgirligi yükseginde bazı sönük lekeler de açıla. Kadrlar arasında yañı galaktikalar doğmaq şart degil: deñişken şey — şuvuldı fonunda olarnıñ signalını qayd etüv imkânımızdır.
Tapılma kelgen ışıq aqımına, dalğa aralığına, resim ölçüsine ve fonğa bağlıdır. Atta aynı umumiy aqım keñ meydanğa yayılğanından ise sıq bir lekege toplanğanda qolayraq tapıla. Araştırıcılar saylamanıñ tamlığını — belgili hususiyetli cisimlerniñ ne qadar parçasını usul taba bilgenini teşkere. COSMOS2025: tamlıq, saylamağa yat menbalar ve terenlik qıyaslaması.
Panellerni qıyaslañız. Bu, bütün 20 cisimi ögünden belli olğan, mahsus qurulğan ögretici nüfustır; iç bir belgi aqiqiy katalog galaktikası degil.
Yalnız eñ parlaqları körüne
20-den 6-sı tapıldı
14 sönükçe cisim şartlı eşikten keçmedi. Olar bar olmaqtan toqtamadı.
Sönük menbalar da körüne
20-den 20-si tapıldı
Bu bilerek sadeleştirilgen misalde alçaq eşik bütün 20 cisimni tapmağa imkân berdi. Aqiqiy baqışta tamlıq garantiya etilmey.
Bütün 20 şartlı cisimni müellif belgiledi; bu foto, katalog ya da teleskop tamlığınıñ ölçevi degil. Galaktika yerleri eki panelde de aynı. Sayını fizikiy doğuv ya da yoq oluv degil, saylama deñiştire. Sezgirlik dereceleri şartlıdır, aqım şkalası yoq.
Sezgirlik sıñırından tışta alet ayrı-ayrı tapmağan şeylerni tahmin etmek kerek. Bunıñ içün ölçengen parlaqlıq ya da yıldız kütlesi dağılımları qullanıla ve model daa sönük ya da kiçik sistemlerge devam ettirile. Bu devam ettirüv ekstrapolyatsiya dep atala. O faydalıdır, amma neticesi dağılım şekline ve saylanğan aşağı sıñırğa bağlıdır. Conselice ve emektaşları: ekstrapolyatsiya sıñırları.
Dal · Belli tahminniñ sıñırlarıİhtiyariy · bu qısmını keçmek mümkün
Eki trillion qaydan çıqtı
2016 yılında Conselice ve emektaşları ayrı devirlerdeki galaktikalarnıñ yıldız kütlesi dağılımlarını alıp, olarnı yıldızlarda bir million Küneş kütlesi aşağı sıñırına qadar devam ettirdi. Bu, olarnıñ sayuv eşigi; er kiçik sistem galaktika olmaqtan toqtay degen tarif degil.
Qızılğa tayuv aralığı 0-dan 8-ge qadar olğanda olar soñki tahminni taqriben 2,0 trillion, işte berilgen belgisizlik aralığını ise taqriben 1,4-ten 2,7 trillionğa qadar dep taptı. Qızılğa tayuv mında kosmologik devirler ve mesafeler aralığını belgiley; esas fikir içün onıñ tafsilâtı kerek degil.
Bu, eki trillion teşkerilgen yazması olğan katalog degil. Sayı kütle eşigine ve modelni malümat sıñırından tışqa devam ettirüvge pek bağlıdır. Bundan ğayrı, uzaq sistemlerni evelki devirlerinde köremiz: keçmişke baquvımız boyunca sayım bütün feza nüfusınıñ «bugün» bir anda çekilgen fotosı degil. Birleşmeler ve galaktika doğuvı olarnıñ sayısını vaqıtnen deñiştire. Asıl iş: III.1, IV.2–IV.3 bölümler.
Yañı kataloglar soñki sayını degil, saylamanı tamamlay
Meselâ, COSMOS2025 asıl işi JWST közetüvleri ve başqa teleskop malümatlarından qurulğan, 700 biñden ziyade galaktikanıñ hususiyetler katalogını añlata. NIRCam baqışı taqriben 0,54 kvadrat derece qaplay. Ayrı analizler qoşma maskalar ve saylamalar qullana, şunıñ içün iş meydanı ve cisim sayısı baqışnıñ tam miqdarlarına er zaman teñ degil. Shuntov ve emektaşları: katalogniñ 2025 asıl işi, COSMOS: açıq malümat neşri.
Böyle katalog sönük nüfus modellerini daa yahşı teşkermege imkân bere. Amma «teleskop daa çoq taptı» sözü özü bütün galaktikalar tahmini nasıl deñişkenini belgilemey. Aynı saylama şartlarını, meydanlarnı, dalğa aralıqlarını ve tamlıq sıñırlarını qıyaslamaq kerek.
Özüñizni teşkeriñiz: daa sezgir resimde eki qat çoq menba olsa, Kâinattaki galaktikalar sayısı demin eki qat arttı demekmi? Yoq. Bizim esabımız deñişti; fizikiy evrim neticesi içün başqa deliller kerek.
Demek, ilk sualniñ cevabı em miqyasnı, em şartlarnı saqlay: közetilgen Kâinatnıñ galaktika nüfusu pek büyüktir; o, yüzlerce milliard ve sönük sistem modellerine köre trillion mertebesinde tahmin etile. Tam soñki sayı, hususan bütün Kâinat içün, yoq. Yañı sayılı başlıq oquğanda baqış meydanını, sezgirlik sıñırını ve körünmegen cisimler nasıl esapqa alınğanını qıdırıñız. Sayılarnıñ miqyasını añlamağa million, milliard ve trillion aqqındaki material yardım eter.