कितनी ज्ञात आकाशगंगाएँ हैं? आधुनिक मनुष्य ब्रह्माण्ड में कितनी आकाशगंगाओं के बारे में जानता है?

हर किसी ने कभी सोचा है कि हमारे आसपास की दुनिया कितनी बड़ी और अज्ञात है। एक अथाह विशाल ब्रह्मांड का हिस्सा होने के नाते, हम अक्सर जिज्ञासा से खुद से पूछते हैं: "ब्रह्मांड कितना बड़ा है?", "इसमें क्या शामिल है?", "क्या हमारे अलावा भी बुद्धिमान जीवन है?", "कितनी आकाशगंगाएँ हैं?" जगत?" गंभीर प्रयास।

यह आलेख उनमें से कुछ का उत्तर देना और उनका विस्तार करना चाहता है सामान्य ज्ञानऔर ब्रह्मांड और उसके घटक भागों और प्रणालियों के बारे में विचार।

ब्रह्मांड

ब्रह्मांड में वह सब कुछ शामिल है जो अस्तित्व में है। ब्रह्मांडीय धूल से लेकर विशाल सितारों तक; सबसे छोटे हाइड्रोजन परमाणुओं से लेकर व्यक्तिपरक विचारों और अमूर्त अवधारणाओं तक। अंतरिक्ष में जो कुछ भी स्थित है और कार्य करता है वह ब्रह्मांड का हिस्सा है।

इसका अध्ययन विभिन्न विज्ञानों द्वारा किया जाता है। वस्तुनिष्ठ वास्तविकता में ब्रह्मांड के अध्ययन में भौतिकी, खगोल विज्ञान और ब्रह्मांड विज्ञान अग्रणी हैं। वे ही हैं जो इस प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास कर रहे हैं कि ब्रह्मांड किस चीज से बना है या ब्रह्मांड में कितनी आकाशगंगाएँ हैं। अपने पहले दिन से, दर्शनशास्त्र व्यक्तिपरक वास्तविकता में ब्रह्मांड का अध्ययन कर रहा है। सभी विज्ञानों की जननी को इस बात की चिंता नहीं है कि ब्रह्मांड में कितनी आकाशगंगाएँ हैं, बल्कि इसकी चिंता है कि यह और इसकी धारणा हमारे जीवन और विकास को कैसे प्रभावित करती है।

ब्रह्मांड के अविश्वसनीय आकार और इसमें पाए जाने वाले पिंडों और पदार्थों के द्रव्यमान को देखते हुए, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि हमने भारी मात्रा में ज्ञान जमा कर लिया है; यह भी आश्चर्य की बात नहीं है कि कई और प्रश्न अनुत्तरित हैं। एक निश्चित समय पर ब्रह्मांड के केवल एक छोटे से हिस्से का ही भौतिक अध्ययन किया जा सकता है; हम बाकी के बारे में केवल अनुमान ही लगा सकते हैं। ब्रह्माण्ड का अतीत और भविष्य केवल धारणाएँ और भविष्यवाणियाँ हैं, और इसका वर्तमान हमें केवल एक छोटे से अंश तक ही पता चलता है।

हम उसके बारे में निश्चित रूप से क्या जानते हैं?

हमें पूरा यकीन है कि ब्रह्मांड बहुत बड़ा है, और उच्च संभावना के साथ हम कह सकते हैं कि यह अथाह है। ब्रह्मांडीय वस्तुओं के बीच की दूरी को मापने के लिए, एक पूरी तरह से "सार्वभौमिक" इकाई का उपयोग किया जाता है - प्रकाश वर्ष। यह वह दूरी है जो प्रकाश की किरण एक वर्ष में तय कर सकती है।

ब्रह्मांड को बनाने वाला पदार्थ हमारे ग्रह को कम से कम 93 अरब प्रकाश वर्ष की दूरी पर घेरता है। तुलना के लिए, हमारी आकाशगंगा इतनी जगह घेरती है जिसे 100 हजार प्रकाश वर्ष में कवर किया जा सकता है।

वैज्ञानिक ब्रह्मांडीय पदार्थ को परमाणुओं के समूह में विभाजित करते हैं - समझने योग्य और अध्ययनित भौतिक पदार्थ, जिसे बैरोनिक पदार्थ भी कहा जाता है। हालाँकि, ब्रह्मांड के अधिकांश भाग पर अज्ञात गुप्त ऊर्जा का कब्जा है, जिसके गुण वैज्ञानिकों के लिए अज्ञात हैं। इसके अलावा, ब्रह्मांड के दृश्य स्थान का एक बड़ा हिस्सा अंधेरे या छिपे हुए द्रव्यमान द्वारा कब्जा कर लिया गया है, जिसे वैज्ञानिक अदृश्य पदार्थ कहते हैं।

बैरोनिक पदार्थ के संचय से तारे, ग्रह और अन्य ब्रह्मांडीय पिंड बनते हैं, जो बदले में आकाशगंगाओं का निर्माण करते हैं। उत्तरार्द्ध गति में हैं और एक दूसरे से दूर जा रहे हैं। ब्रह्मांड में कितनी आकाशगंगाएँ हैं, इस प्रश्न का सटीक उत्तर देना असंभव है।

हम केवल अनुमान ही क्या लगा सकते हैं?

ब्रह्मांड का अतीत और इसके निर्माण की प्रक्रिया बिल्कुल अज्ञात है। वैज्ञानिकों का सुझाव है कि ब्रह्मांड लगभग 14 अरब वर्ष पुराना है और इसका निर्माण संकेंद्रित गर्म पदार्थ के विस्तार के बाद हुआ है, जिसे ब्रह्मांड विज्ञान में बिग बैंग सिद्धांत कहा जाता है।

वैज्ञानिक वह सब कुछ प्राप्त करते हैं जिस पर ब्रह्मांड के विकास के मुख्य सैद्धांतिक मॉडल हमें दिखाई देने वाले भाग का अवलोकन करके प्राप्त करते हैं। यह साबित करना असंभव है कि वर्तमान में मौजूद कोई भी मॉडल कितना सच्चा है। अधिकांश वैज्ञानिक ब्रह्मांड के विस्तार के सिद्धांत से सहमत हैं - "बड़े धमाके" के बाद, ब्रह्मांडीय पदार्थ अपने केंद्र से अपनी गति जारी रखता है।

यह याद रखने योग्य है कि ये सभी मॉडल सैद्धांतिक हैं, और कई कारणों से व्यवहार में इनका परीक्षण करना असंभव है। इसलिए, सुलभ और सिद्ध ज्ञान पर ध्यान केंद्रित करना उचित है जो इस सवाल का जवाब देता है कि आकाशगंगा में कितने तारे हैं और ब्रह्मांड में कितनी आकाशगंगाएँ हैं। हबल (हबल अल्ट्रा डीप फील्ड के लिए) नामक आधुनिक तकनीक की मदद से ली गई तस्वीर, आपको आकाश के एक छोटे से दृश्य भाग में कई आकाशगंगाओं के स्थान को देखने की अनुमति देती है।

आकाशगंगा क्या है?

आकाशगंगा तारों, गैस, धूल और छिपे हुए द्रव्यमान का एक संग्रह है। बैरोनिक पदार्थ और गहरे ब्रह्मांडीय द्रव्यमान का गुरुत्वाकर्षण संपर्क आकाशगंगा को ब्रह्मांडीय पिंडों के एक कसकर जुड़े समूह में एकजुट करता है। आकाशगंगाएँ एक निश्चित गति से चलती हैं, जो ब्रह्मांड के विस्तार के सिद्धांत की पुष्टि करती है, लेकिन आकाशगंगा का गुरुत्वाकर्षण केंद्र ब्रह्मांड की गति को इसके गठन को प्रभावित करने की अनुमति नहीं देता है। आकाशगंगा के सभी पिंड एक गुरुत्वाकर्षण केंद्र के चारों ओर घूमते हैं।

आकाशगंगाएँ हो सकती हैं विभिन्न प्रकार, आकार और कई प्रणालियों से मिलकर बना है। ब्रह्माण्ड में कितनी आकाशगंगाएँ हैं, इस प्रश्न का कोई एक उत्तर नहीं है, क्योंकि दो समान आकाशगंगाओं का अस्तित्व असंभव है। प्रकार के अनुसार इन्हें विभाजित किया गया है:

• दीर्घ वृत्ताकार;
• सर्पिल;
• लेंटिकुलर;
• जंपर के साथ;
• ग़लत.

उनके आकार के आधार पर आकाशगंगाओं को बौनी, मध्यम, बड़ी और विशाल के रूप में वर्गीकृत किया गया है। इस प्रश्न का कोई स्पष्ट उत्तर नहीं है कि एक आकाशगंगा में कितनी प्रणालियाँ हैं, क्योंकि प्रणालियों और तारा समूहों की संख्या सेट पर निर्भर करती है कई कारक, जैसे कि तारों का गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र, आकाशगंगा का आकार, और कई अन्य।

आकाशगंगाओं का पैमाना

प्रत्येक आकाशगंगा में तारा प्रणालियाँ, समूह और अंतरतारकीय बादल होते हैं। कई पड़ोसी आकाशगंगाएँ एक-दूसरे की ओर आकर्षित हो सकती हैं और एक स्थानीय समूह बना सकती हैं। इसमें विभिन्न प्रकार और आकार की तीन से 30 आकाशगंगाएँ हो सकती हैं।

स्थानीय समूहों के समूह, बदले में, तारों के विशाल बादल बनाते हैं जिन्हें आकाशगंगाओं का सुपरक्लस्टर कहा जाता है। स्थानीय समूह के साथ-साथ सुपरक्लस्टर से अपने पड़ोसियों के संबंध में आकाशगंगाओं की गुरुत्वाकर्षण परस्पर निर्भरता, छिपे हुए पदार्थ के साथ बैरोनिक पदार्थ के परमाणुओं की बातचीत पर आधारित है।

आकाशगंगा

हमारी घरेलू आकाशगंगा - आकाशगंगा- एक जम्पर के साथ एक डिस्क के आकार का सर्पिल है। आकाशगंगा का केंद्र पुराने तारों - लाल दानवों - से बना है। आकाशगंगा अपने स्थानीय समूह को दो पड़ोसी आकाशगंगाओं के साथ साझा करती है: एंड्रोमेडा नेबुला और ट्राइएंगुलम आकाशगंगा। वे जिस सुपरक्लस्टर से संबंधित हैं उसे कन्या सुपरक्लस्टर कहा जाता है।

आकाशगंगा के स्थानीय समूह में, तीन बड़ी आकाशगंगाओं के अलावा, लगभग 40 बौनी उपग्रह आकाशगंगाएँ हैं, जो मजबूत से आकर्षित होती हैं गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रउनके बड़े पड़ोसी. कन्या सुपरक्लस्टर में उतने ही ब्लैक होल और डार्क मैटर स्पेस हो सकते हैं जितनी आकाशगंगाएँ हैं। आकाशगंगा में तारों की सटीक संख्या अज्ञात है, लेकिन मोटे अनुमान के अनुसार 200 अरब हैं। आकाशगंगा का व्यास एक लाख प्रकाश वर्ष है, और डिस्क की औसत मोटाई एक हजार प्रकाश वर्ष है।

सबसे युवा तारे और उनके समूह डिस्क की सतह के करीब स्थित हैं, जबकि वैज्ञानिकों के अनुसार, गैलेक्टिक कोर का केंद्र एक विशाल ब्लैक होल है, जिसके चारों ओर तारों की बहुत अधिक सांद्रता है। मुख्य सिताराहमारा सिस्टम - सूर्य - डिस्क की सतह के करीब स्थित है।

सौर परिवार

सौर मंडल 4.5 अरब वर्ष पुराना है और एक डिस्क के आकार में स्थित है। प्रणाली का सबसे भारी तत्व इसका केंद्र है - सूर्य; यह लगभग सभी द्रव्यमान का कारण बनता है, जो मजबूत गुरुत्वाकर्षण आकर्षण को निर्धारित करता है। इसकी परिक्रमा करने वाले आठ ग्रह प्रणाली के कुल द्रव्यमान का केवल 0.14% बनाते हैं। पृथ्वी मंगल, शुक्र और बुध के साथ चार छोटे स्थलीय ग्रहों से संबंधित है। शेष ग्रहों को गैस दानव कहा जाता है क्योंकि उनमें अधिकतर गैसें हैं।

नॉटिंघम विश्वविद्यालय में खगोल भौतिकी के प्रोफेसर क्रिस्टोफर जे. कॉन्सेलिस के नेतृत्व में खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने पाया कि ब्रह्मांड में कम से कम 2 ट्रिलियन आकाशगंगाएँ हैं, पहले सोचे गए अनुमान से दस गुना अधिक। टीम का काम, जो रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी के अनुदान से शुरू हुआ, 14 अक्टूबर 2016 को एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित हुआ था।

खगोलविदों ने लंबे समय से यह निर्धारित करने की कोशिश की है कि अवलोकन योग्य ब्रह्मांड में कितनी आकाशगंगाएँ मौजूद हैं, अंतरिक्ष का वह हिस्सा जहाँ दूर की वस्तुओं से प्रकाश हम तक पहुँचने में कामयाब रहा है। पिछले 20 वर्षों में, वैज्ञानिकों ने हबल स्पेस टेलीस्कोप की छवियों का उपयोग यह अनुमान लगाने के लिए किया है कि जिस ब्रह्मांड को हम देखते हैं उसमें लगभग 100 से 200 अरब आकाशगंगाएँ हैं। वर्तमान खगोलीय तकनीक हमें इनमें से केवल 10% आकाशगंगाओं का अध्ययन करने की अनुमति देती है, और शेष 90% केवल बड़े और बेहतर दूरबीन विकसित होने के बाद ही दिखाई देंगे।

प्रोफेसर कॉन्सेलिस का शोध 15 वर्षों के काम की परिणति है, जिसे स्नातक छात्र आरोन विल्किंसन को दिए गए रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी अनुसंधान अनुदान द्वारा आंशिक रूप से वित्त पोषित किया गया था। एरोन, जो वर्तमान में नॉटिंघम विश्वविद्यालय में पीएचडी उम्मीदवार हैं, ने पिछले सभी आकाशगंगा गिनती अध्ययनों की समीक्षा करके शुरुआत की, जिसने एक बड़े अध्ययन की स्थापना के लिए मौलिक आधार प्रदान किया।

प्रोफेसर कॉन्सेलिस की टीम ने दुनिया भर के दूरबीनों और विशेष रूप से हबल टेलीस्कोप से गहरे अंतरिक्ष की संकीर्ण छवियों को 3डी मानचित्रों में परिवर्तित किया है। इससे उन्हें आकाशगंगाओं के घनत्व के साथ-साथ अंतरिक्ष के एक के बाद एक छोटे क्षेत्र के आयतन की गणना करने की अनुमति मिली। इस श्रमसाध्य शोध ने टीम को यह निर्धारित करने की अनुमति दी कि पहले के अध्ययनों में कितनी आकाशगंगाएँ छूट गई थीं। हम कह सकते हैं कि उन्होंने एक अंतरिक्ष पुरातात्विक उत्खनन किया।

इस अध्ययन के परिणाम ब्रह्मांड के इतिहास में विभिन्न युगों में देखी गई आकाशगंगाओं की संख्या के माप पर आधारित हैं - आकाशगंगा पैमाने पर समय के टुकड़े। जब नॉटिंघम के प्रोफेसर कॉन्सेलिस और उनकी टीम ने नीदरलैंड के लीडेन विश्वविद्यालय में लीडेन वेधशाला और एडिनबर्ग विश्वविद्यालय में खगोल विज्ञान संस्थान के वैज्ञानिकों के सहयोग से जांच की कि प्रत्येक युग में कितनी आकाशगंगाएँ थीं, तो उन्होंने पाया कि पहले ब्रह्माण्ड के विकास के चरण में आकाशगंगाओं की संख्या अब की तुलना में काफी अधिक थी।

ऐसा प्रतीत होता है कि जब ब्रह्मांड केवल कुछ अरब वर्ष पुराना था, तब अंतरिक्ष के एक निश्चित आयतन में आकाशगंगाओं की संख्या आज के समान आयतन की तुलना में दस गुना अधिक थी। इनमें से अधिकांश आकाशगंगाएँ कम द्रव्यमान वाली प्रणालियाँ थीं, अर्थात।

जिसका द्रव्यमान वर्तमान में आकाशगंगा के आसपास मौजूद आकाशगंगाओं के समान है। प्रोफेसर कॉन्सेलिस ने कहा: "यह बहुत आश्चर्यजनक है क्योंकि हम जानते हैं कि बिग बैंग के बाद से 13.7 अरब वर्षों के ब्रह्मांडीय विकास में, तारों के निर्माण और अन्य आकाशगंगाओं के साथ विलय के कारण आकाशगंगाओं का आकार बढ़ गया है।अस्तित्व के तथ्य को स्थापित करना अधिकअतीत में आकाशगंगाओं का तात्पर्य यह है कि प्रणालियों के व्यापक विलय के माध्यम से उनकी संख्या को कम करने के लिए महत्वपूर्ण विकास हुआ होगा। हम अधिकांश आकाशगंगाओं से चूक जाते हैं क्योंकि वे बहुत धुंधली और दूर हैं। ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं की संख्या खगोल विज्ञान में एक बुनियादी प्रश्न है, और यह आश्चर्यजनक है क्योंकि अंतरिक्ष में 90% आकाशगंगाएँ अभी भी अज्ञात हैं। कौन जानता है क्या

दिलचस्प गुण< 8 и ее последствия». Октябрь 2016. Ссылка на arXiv. Права на перевод принадлежат
अगली पीढ़ी की दूरबीनों से इन आकाशगंगाओं का अध्ययन करने पर क्या हम पाएंगे?"
लेख का अनुवाद “Z पर आकाशगंगाओं का घनत्व वितरण
लेखक:
क्रिस्टोफर जे. कॉन्सेलिस, स्कूल ऑफ फिजिक्स एंड एस्ट्रोनॉमी, नॉटिंघम विश्वविद्यालय, नॉटिंघम, इंग्लैंड।

आरोन विल्किंसन, लीडेन वेधशाला लीडेन विश्वविद्यालय, नीदरलैंड

ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं के घनत्व का वितरण और, परिणामस्वरूप, आकाशगंगाओं की कुल संख्या खगोल भौतिकी में एक मौलिक प्रश्न है जो ब्रह्मांड विज्ञान के क्षेत्र में कई समस्याओं के समाधान को प्रभावित करता है। हालाँकि, इस लेख के प्रकाशन से पहले, इस महत्वपूर्ण संकेतक का इतना विस्तृत अध्ययन कभी नहीं हुआ था, साथ ही इस संख्या को खोजने के लिए एक स्पष्ट एल्गोरिदम की परिभाषा भी नहीं थी। इस समस्या को हल करने के लिए, हमने यह निर्धारित करने के लिए $z \sim 8$ तक अवलोकन किए गए गैलेक्टिक तारकीय द्रव्यमान फ़ंक्शन का उपयोग किया कि आकाशगंगा संख्या घनत्व समय और द्रव्यमान सीमा के फ़ंक्शन के रूप में कैसे भिन्न होता है। हमने दिखाया है कि आकाशगंगाओं के कुल घनत्व ($\phi_T$) में $M_* = 10^6M_\odot$ से अधिक की वृद्धि $\phi_T \sim t^(-1)$ के रूप में घटती जाती है, जहां t है ब्रह्माण्ड की आयु. हमने आगे दिखाया कि यह प्रवृत्ति उलट जाती है और उच्च द्रव्यमान सीमा $M_* > 10^7M_\odot$ पर समय के साथ बढ़ती है। $M_* = 10^6M_\odot$ को निचली सीमा के रूप में उपयोग करते हुए, हमने इसे उचित ठहराया कुल मात्राब्रह्मांड में $z = 8$ तक की आकाशगंगाएँ इसके बराबर हैं: $2.0 (+0.7\choose -0.6) \times (10^(12))$ या केवल $2.0 \times (10^(12))$ (दो ट्रिलियन !), टी.ई. सभी हबल अल्ट्रा-डीप फील्ड-आधारित आकाश सर्वेक्षणों में देखी गई तुलना में लगभग दस गुना बड़ा। हम आकाशगंगाओं के विकास को समझने के लिए इन परिणामों के निहितार्थों पर चर्चा करते हैं, और आकाशगंगा निर्माण के नवीनतम मॉडलों के साथ अपने परिणामों की तुलना करते हैं। इन परिणामों से यह भी संकेत मिलता है कि ऑप्टिकल और निकट-अवरक्त क्षेत्र में ब्रह्मांडीय पृष्ठभूमि प्रकाश संभवतः इन अज्ञात धुंधली आकाशगंगाओं से उत्पन्न होता है। हम यह भी दिखाएंगे कि ये परिणाम इस सवाल का समाधान कैसे करते हैं कि रात का आकाश अंधेरा क्यों है, अन्यथा इसे ओल्बर्स विरोधाभास के रूप में जाना जाता है।

1 परिचय

जब हम ब्रह्मांड और उसके गुणों की खोज करते हैं, तो हम हमेशा निरपेक्ष मूल्यों को जानना चाहते हैं। उदाहरण के लिए, खगोलीय रुचि यह गणना करने में है कि हमारी आकाशगंगा में कितने तारे हैं, कितने ग्रह इन तारों को घेरे हुए हैं (फ्रेसिन एट अल. 2013), ब्रह्मांड का समग्र घनत्व (जैसे फुकुगिटा और पीबल्स 2004), गुणों में अन्य निरपेक्षताओं के बीच ब्रह्माण्ड का. इनमें से एक प्रश्न का अनुमानित उत्तर यहां दिया गया है - यह आकाशगंगाओं की संख्या का कुल घनत्व है और इसलिए, ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं की कुल संख्या है।

यह सवाल सिर्फ एक बेकार जिज्ञासा नहीं है, बल्कि ब्रह्मांड विज्ञान और खगोल विज्ञान के कई अन्य सवालों से जुड़ा है। आकाशगंगाओं का घनत्व वितरण, निर्मित प्रणालियों की संख्या के आधार पर आकाशगंगा निर्माण/विकास, विशाल आकाशगंगाओं का बौनी आकाशगंगाओं में बदलते अनुपात, सुदूर सुपरनोवा और गामा-किरण विस्फोट दर, ब्रह्मांड में तारे के निर्माण की दर, और कैसे जैसे सवालों से संबंधित है। नई आकाशगंगाएँ विलय के माध्यम से बनाई/नष्ट की जाती हैं (उदाहरण के लिए, ब्रिज एट अल. 2008; कॉन्सेलिस एट अल. 2014; अवलोकन योग्य ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं की संख्या से ब्रह्मांड के पदार्थ (पदार्थ और ऊर्जा) के घनत्व के बारे में भी जानकारी मिलती है, पृष्ठभूमि प्रकाश अलग-अलग लंबाईतरंगें, साथ ही ओल्बर्स के विरोधाभास को समझने के बारे में भी। हालाँकि, इस मूलभूत मात्रा का अभी भी कोई अच्छा माप नहीं है। दूरबीनों का उपयोग करके आकाशगंगाओं के घनत्व वितरण का अध्ययन करने की हमारी क्षमता केवल सीसीडी कैमरों के आगमन के साथ ही उत्पन्न हुई। दूर की आकाशगंगाओं की अल्ट्रा-लॉन्ग-रेंज की खोज 1990 के दशक में शुरू हुई (उदाहरण के लिए कू और क्रोन 1992; स्टीडेल और हैमिल्टन 1992; जोर्गोव्स्की एट अल। 1995), और हबल स्पेस टेलीस्कोप परियोजनाओं, विशेष रूप से हबल डीप फील्ड (विलियम्स एट अल) के साथ अपनी वर्तमान गहराई तक पहुंच गई। अल. 1996). इसके बाद, हबल डीप फील्ड साउथ (विलियम्स एट अल., 2000), ग्रेट ऑब्जर्वेटरीज ऑरिजिंस सर्वे (गियावालिस्को एट अल. 2004), और कैंडेल्स (कॉस्मिक असेंबली नियर-इन्फ्रारेड डीप एक्सट्रैगैलेक्टिक लिगेसी सर्वे) के ढांचे के भीतर अनुसंधान जारी रखा गया। इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में सर्वेक्षण (ग्रोगिन एट अल. 2011; कोकेमोएर एट अल. 2011), और हबल अल्ट्रा डीप फील्ड (बेकविथ एट अल. 2006) में समाप्त हुआ, जो आज तक हमारे ब्रह्मांड का सबसे गहरा ऑप्टिकल और निकट-अवरक्त सर्वेक्षण बना हुआ है। .
हालाँकि, इन सभी अध्ययनों के बावजूद, यह अभी भी स्पष्ट नहीं है कि समय के साथ आकाशगंगाओं का कुल संख्या घनत्व कैसे विकसित होता है। यह दिलचस्प सवाल, चूँकि हम जानते हैं कि तारा बनने की दर बढ़ती है और फिर z के साथ घटती है< 8 (например, Bouwens et al. 2009; Duncan et al. 2014 ; Madau & Dickinson 2014), в то же время галактики становятся более крупными и менее своеобразными (например, Conselice et al. 2004; Papovich et al. 2005; Buitrago et al. 2013; Mortlock et al. 2013; Lee et al. 2013; Conselice 2014; Boada et al. 2015). Однако мы не знаем, как изменяется общее количество галактик во времени и как это связано с общим образованием популяции галактик в целом.
ऐसे कई कारण हैं जिनकी वजह से अल्ट्रा-लॉन्ग-रेंज सर्वेक्षणों के परिणामों के आधार पर आकाशगंगाओं की कुल संख्या निर्धारित करना आसान नहीं है। उनमें से एक यह है कि सभी अति-लंबी दूरी के अवलोकन अधूरे हैं। यह एक्सपोज़र समय और गहराई की सीमाओं के कारण है, जिससे कुछ आकाशगंगाओं का पता दूसरों की तुलना में अधिक आसानी से लगाया जा सकता है। इसका परिणाम सबसे लंबी दूरी के सर्वेक्षणों में भी एक अधूरी तस्वीर है, जिसे ठीक किया जा सकता है लेकिन जो अभी भी कुछ अनिश्चितता छोड़ता है। हालाँकि, अधिक महत्वपूर्ण समस्या यह है कि ये अवलोकन धुंधली आकाशगंगाओं तक नहीं पहुँचते हैं, भले ही हम सिद्धांत से जानते हैं कि जो हम वर्तमान में देख सकते हैं उसकी सीमाओं से परे कई और धुंधली आकाशगंगाएँ होनी चाहिए।
ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं के कुल घनत्व से हमारा क्या तात्पर्य है, इस पर भी ध्यान देना महत्वपूर्ण है। यह एक साधारण मात्रा नहीं है जिसे वर्तमान में मौजूद कुल घनत्व के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, कुल घनत्व जो सिद्धांत रूप में देखा जा सकता है, और कुल घनत्व जिसे उपयोग करके देखा जा सकता है आधुनिक प्रौद्योगिकी, अलग-अलग उत्तर वाले अलग-अलग प्रश्न हैं। समस्या यह भी है कि हम ब्रह्माण्ड संबंधी क्षितिज से ऊपर तक ही सीमित हैं जिसे हम देख सकते हैं, और इसलिए ऐसी आकाशगंगाएँ हैं जिन्हें हम इसके पार नहीं देख सकते हैं। यहां तक ​​कि आज ब्रह्मांड में मौजूद आकाशगंगाओं की संख्या भी, यानी, क्या हम पूरे ब्रह्मांड को प्रकाश के पारगमन समय तक सीमित होने के बजाय वर्तमान क्षण में मान सकते हैं, यह एक जटिल प्रश्न है। सुदूर ब्रह्मांड में आकाशगंगाएँ प्रकाश की गति की सीमित प्रकृति के कारण हम वर्तमान में जो देख सकते हैं उससे परे विकसित हुई हैं और दृश्य ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं के समान होने की संभावना है। हम इस पेपर में इन सभी मुद्दों को संबोधित करते हैं, अर्थात् आकाशगंगा संख्या घनत्व वर्तमान अवलोकन योग्य ब्रह्मांड में z ~ 8 तक कैसे भिन्न होता है।
तुलनात्मक उद्देश्यों के लिए, इस कार्य के परिशिष्ट में, हम उन आकाशगंगाओं की संख्या का भी विश्लेषण करते हैं जो सभी तरंग दैर्ध्य पर आधुनिक दूरबीनों को दिखाई देती हैं और जिन्हें हम वर्तमान में देख सकते हैं।
फिर हम इस डेटा की तुलना उन आकाशगंगाओं की कुल संख्या के माप से करते हैं जिन्हें संभावित रूप से मापा द्रव्यमान कार्यों के आधार पर ब्रह्मांड में देखा जा सकता है। हम यह भी चर्चा करेंगे कि ये परिणाम आकाशगंगा के विकास और ब्रह्मांड की पृष्ठभूमि विकिरण के बारे में जानकारी कैसे प्रकट करते हैं। हम भविष्य के अध्ययनों और वे आकाशगंगाओं के किस अंश का निरीक्षण करेंगे, इसके बारे में भी जानकारी प्रदान करते हैं। यह लेख कई खंडों में विभाजित है. §2 उस डेटा का वर्णन करता है जिसका उपयोग हम इस विश्लेषण में करते हैं, §3 इस कार्य के परिणामों का वर्णन करता है, जिसमें ब्रह्मांड में मौजूद आकाशगंगाओं की कुल संख्या प्राप्त करने के लिए आकाशगंगा तारकीय द्रव्यमान कार्यों का विश्लेषण करने के तरीके शामिल हैं, §4 इन परिणामों के निहितार्थ का वर्णन करता है, और §5 प्रस्तुत किया गयासारांश

लेख. इस कार्य में हम मानक ब्रह्माण्ड विज्ञान का उपयोग करते हैं: H 0 = 70 km s -1 Mpc -1, और Ω m = 1 - Ω λ = 0.3।

2. डेटा
इस लेख के लिए हम जो डेटा उपयोग करते हैं वह कई स्रोतों और पिछले कार्यों से आता है। परिशिष्ट में हम वर्णन करते हैं कि आज तक उपलब्ध सबसे गहरे अवलोकनों के आधार पर, हम वर्तमान में ब्रह्मांड में कितनी आकाशगंगाओं का निरीक्षण कर सकते हैं। यहां मुख्य लेख में, हम इस सवाल का पता लगा रहे हैं कि यदि आकाश के सभी हिस्सों में बिना किसी आकाशगंगा हस्तक्षेप या अन्य विकृतियों के सभी तरंग दैर्ध्य पर गहरी इमेजिंग की जाए तो ब्रह्मांड में संभावित रूप से कितनी आकाशगंगाओं का पता लगाया जा सकता है। इस अधिकांश विश्लेषण और इस कार्य के परिणामों के लिए, हम यह निर्धारित करने के लिए अवलोकन योग्य ब्रह्मांड से z ~ 8 तक की आकाशगंगाओं के बड़े पैमाने पर कार्यों का उपयोग करते हैं कि आकाशगंगा संख्या घनत्व समय और ब्रह्माण्ड संबंधी रेडशिफ्ट के साथ कैसे विकसित होता है।इन द्रव्यमान और चमक कार्यों को अब मापा जाना शुरू हो गया है
बड़े मूल्य< 3. Для самых रेडशिफ्ट, और हमारा प्राथमिक डेटा हबल और ग्राउंड स्टेशनों से उच्च-सटीक अवरक्त और ऑप्टिकल सर्वेक्षणों का उपयोग करके गणना किए गए बड़े पैमाने पर कार्यों से आता है।रेडशिफ्ट हम डंकन एट अल द्वारा प्रकाशित बड़े पैमाने पर कार्यों का उपयोग करते हैं। 2014, ग्राज़ियन एट अल। (2015), कैपुटी एट अल। (2011) और सॉन्ग एट अल। (2015) हमने $0.1M_\odot$ से $100M_\odot$ तक के तारों के लिए सैलपीटर प्रारंभिक द्रव्यमान फ़ंक्शन के आधार पर उपरोक्त प्रत्येक अध्ययन से इन सभी द्रव्यमान कार्यों का आदेश दिया है। हमने इन द्रव्यमान कार्यों से आकाशगंगा घनत्वों का उपयोग उनके आयतन के अनुरूप किया, इसके विपरीत भौतिक आयतन. यह हमें बताता है कि हबल विस्तार के प्रभावों को समाप्त करते हुए, समान प्रभावी आयतन के भीतर आकाशगंगाओं की संख्या कैसे भिन्न होती है। ये सामूहिक फ़ंक्शन $(!! show1_MathJax ? "Close":"चित्र 1" में दिखाए गए हैं!$ до предела масс, взятых из ранее упомянутых исследований, которые также перечислены в Таблице 1.!}

चित्र 1.इस पेपर में हम जिन बड़े पैमाने पर कार्यों का उपयोग करते हैं, उन्हें शेचटर ल्यूमिनोसिटी फ़ंक्शन का उपयोग करके प्लॉट किया जाता है। ये सभी मान §2 में उल्लिखित विभिन्न अध्ययनों से लिए गए हैं। बड़े पैमाने पर कार्यों को ब्रह्माण्ड संबंधी रेडशिफ्ट के मूल्यों के आधार पर प्रस्तुत किया जाता है, बायां ग्राफ़ z पर सिस्टम दिखाता है< 1, средний график показывает 1 < z < 3 и z >3 (सबसे दाहिनी ओर) इन बड़े पैमाने पर कार्यों को दिखाया गया है ताकि ठोस रंगीन रेखाएं संबंधित डेटा की सीमा तक बड़े पैमाने पर कार्य कर सकें जिसमें वे पूर्ण हैं, और बिंदीदार रेखाएं हमारे एक्सट्रपलेशन को $M_* = 10^6 M_\odot$ पर दिखाती हैं। 1 के लिए द्रव्यमान फलन का "सबसे सपाट" ग्राफ़< z < 3 взят из работы Muzzin et al. (2013) и для z >3 ग्राज़ियन एट अल से लिया गया। (2015)

3. आकाशगंगा घनत्व वितरण

3.1 परिचय एवं सावधानियां

ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं के घनत्व को निर्धारित करने के लिए हम जिस मुख्य विधि का उपयोग करते हैं, वह किसी दिए गए ब्रह्माण्ड संबंधी रेडशिफ्ट के लिए स्थापित द्रव्यमान कार्यों के माध्यम से आकाशगंगाओं की संख्या को एकीकृत करना है। इसके लिए आकाशगंगा आबादी के द्रव्यमान की न्यूनतम सीमा तक पहुंचने के लिए स्थापित तारकीय द्रव्यमान कार्यों को एक्सट्रपलेशन करने की आवश्यकता होती है। ऐसा कई तरीकों से किया जा सकता है, जिनके बारे में हम नीचे चर्चा करेंगे। सबसे महत्वपूर्ण प्रश्नों में से एक निचली सीमा है जिससे हमें द्रव्यमान कार्यों के एक फलन के रूप में आकाशगंगाओं की संख्या की गणना शुरू करनी चाहिए। हाल के प्रकाशनों के लिए धन्यवाद जो z ~ 8 तक तारकीय द्रव्यमान फ़ंक्शन प्रदान करते हैं (उदाहरण के लिए डंकन एट अल। 2014, ग्राज़ियन एट अल। (2015), सॉन्ग एट अल। (2015), अब हम पहली बार यह गणना कर सकते हैं। एक और चुनौती यह है कि क्या शेचटर ल्यूमिनोसिटी फ़ंक्शन को उस डेटा की सीमा से नीचे एक्सट्रपलेशन किया जा सकता है जिसके लिए यह मूल रूप से उपयुक्त था, यह एक ऐसा प्रश्न है जिसका हम विस्तार से पता लगाते हैं।
यह परिशिष्ट में प्रस्तुत प्रत्यक्ष रूप से देखे गए दृष्टिकोण को पूरक करता है और यदि द्रव्यमान कार्यों को सही ढंग से मापा जाता है और सटीक रूप से मानकीकृत किया जाता है, तो यह वर्तमान में देखने योग्य ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं की संख्या को मापने का एक अधिक सटीक तरीका है। हालाँकि, इस पद्धति में संभावित नुकसान हैं जिन पर सावधानीपूर्वक विचार और विश्लेषण करने की आवश्यकता है। यह कम से कम इस तथ्य के कारण नहीं है कि माप बहुत कुछ पर निर्भर करते हैं अधिककेवल फोटोमेट्री और वस्तु पहचान समस्याओं की तुलना में कारक जो आकाशगंगाओं की संख्या को मापते समय हमेशा मौजूद रहते हैं। यहां स्थिति तारकीय द्रव्यमान और रेडशिफ्ट को मापने से जुड़ी अन्य अनिश्चितताओं से संबंधित है।
हालाँकि, अगर हम इन अनिश्चितताओं का हिसाब लगा सकते हैं, तो स्थापित द्रव्यमान कार्यों का एकीकरण हमें कुछ मापी गई अनिश्चितताओं के साथ किसी दिए गए रेडशिफ्ट अंतराल पर आकाशगंगाओं के घनत्व के बारे में बता सकता है।

हम इस पद्धति का उपयोग रेडशिफ्ट के एक फ़ंक्शन के रूप में वर्तमान में देखने योग्य ब्रह्मांड के भीतर आकाशगंगाओं के कुल घनत्व की गणना करने के लिए करते हैं। ऐसा करने के लिए, हम सीधे तौर पर देखे गए द्रव्यमान कार्यों को एकीकृत नहीं करते हैं, बल्कि कुल आकाशगंगा संख्या घनत्व को रेडशिफ्ट के एक फ़ंक्शन के रूप में निर्धारित करने के लिए शेचटर (1976) फ़ंक्शन द्वारा दिए गए पैरामीटरयुक्त रूप का उपयोग करते हैं। इस फ़ंक्शन का रूप दिया गया है:

$\phi(M) = b\times\phi^\ast\ln(10)^(1+\alpha)$ $\times\exp[-10^(b(M-M^\ast))] . . . .
हम समग्र घनत्व की गणना के लिए एक उपकरण के रूप में शेचटर ल्यूमिनोसिटी फ़ंक्शन का उपयोग करते हैं क्योंकि यह आम तौर पर हमारे द्वारा अध्ययन की जाने वाली श्रेणियों में सभी रेडशिफ्ट पर आकाशगंगा द्रव्यमान के वितरण का अच्छी तरह से वर्णन करता है। हालाँकि, हम नहीं जानते कि यह किस निचली द्रव्यमान सीमा पर वैध रहता है, जो हमारे विश्लेषण में एक अनिश्चितता है। आगे हम एक सीमा के रूप में $M_*>10^6 M_\bigodot$ के उपयोग और इसे हमारी निचली सीमा के रूप में उपयोग करने के औचित्य पर चर्चा करते हैं। हम यह भी चर्चा करते हैं कि यदि हमने निचली द्रव्यमान सीमा के लिए भिन्न मान का उपयोग किया होता तो हमारे परिणाम कैसे बदल जाते।
चूंकि हम ब्रह्मांड के संपूर्ण इतिहास में बड़े पैमाने पर कार्यों को एकीकृत कर रहे हैं, इसलिए हमें अलग-अलग रेडशिफ्ट पर आकाशगंगाओं की संख्या को ध्यान में रखने के लिए कई सर्वेक्षणों का उपयोग करना चाहिए। अलग-अलग रेडशिफ्ट रेंज के लिए अलग-अलग तरंग दैर्ध्य पर किए गए अध्ययन की आवश्यकता होती है, और कभी-कभी अलग-अलग अध्ययन मिलते हैं विभिन्न अर्थशेचटर पैरामीटर। इस कार्य में, हम बड़े पैमाने पर कार्यों का व्यापक अध्ययन करने का प्रयास करते हैं, जो विशेष रूप से कम रेडशिफ्ट पर, व्यापक रूप से भिन्न घनत्व मूल्यों और विकासवादी आकृतियों का उत्पादन कर सकते हैं। जब हम ब्रह्माण्ड संबंधी रेडशिफ्ट के कम मूल्यों पर द्रव्यमान फ़ंक्शन की गणना करने के लिए शेचटर के डबल ल्यूमिनोसिटी फ़ंक्शन का उपयोग करते हैं, तो हमें लगभग वही परिणाम मिलते हैं, जब हम ब्रह्माण्ड संबंधी रेडशिफ्ट के उच्च मूल्यों पर द्रव्यमान फ़ंक्शन की गणना करने के लिए पावर-लॉ का उपयोग करते हैं।

1. पेज 170-183 तारकीय खगोल विज्ञान पर व्याख्यान। लोकटिन ए.वी., मार्साकोव वी.ए., 2009।
2. astronet.ru पर HTML प्रारूप में तारकीय खगोल विज्ञान पर वही व्याख्यान
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4. एक्सट्रागैलेक्टिक खगोल विज्ञान और ब्रह्मांड विज्ञान के लिए ज्ञान का आधार, नासा एक्सट्रागैलेक्टिक डेटाबेस (NASA/IPAC एक्स्ट्रागैलेक्टिक डेटाबेस, एनईडी) का अनुभाग - माइक्रोवेव, इन्फ्रारेड, ऑप्टिकल और पराबैंगनी में आकाश सर्वेक्षण से प्राप्त छवियों, फोटोमेट्री और आकाशगंगाओं के स्पेक्ट्रा का सबसे बड़ा भंडार (यूवी) रेंज।
5.
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8. अत्यंत मंद आकाशगंगाओं के गुण और चमक कार्य। माइकल आर ब्लैंटन। इस कार्य में, डबल शेचटर ल्यूमिनोसिटी फ़ंक्शन प्रस्तुत किया गया था। पृष्ठ 10 पर धारा 4.2.
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ब्रह्माण्ड संबंधी रेडशिफ्ट रेंज z ~ 0 - 3 में हम पेरेज़-गोंजालेज एट अल द्वारा किए गए कार्य से बड़े पैमाने पर कार्यों के स्थापित मूल्यों और उनकी त्रुटियों का उपयोग करते हैं। (2008), काजीसावा एट अल। (2009), फोंटाना एट अल। ( , ), कैपुटी एट अल। (2011), पॉज़ेट्टी एट अल। (2007), मोर्टलॉक एट अल। (2011), और मोर्टलॉक एट अल। (2015) ये तारकीय द्रव्यमान फ़ंक्शन SED फिटिंग (वर्णक्रमीय ऊर्जा वितरण फिटिंग) प्रक्रिया का उपयोग करके वस्तुओं के तारकीय द्रव्यमान को मापकर निर्धारित किए जाते हैं। शेचटर फ़ंक्शन के मापदंडों के विभिन्न मापों में बड़े बिखराव के बावजूद, हम इस सभी जानकारी का उपयोग ध्यान में रखने के लिए करते हैंविभिन्न तरीके$!} उपयोग किए गए माप और मॉडल, साथ ही ब्रह्मांडीय भिन्नता। शेचटर फ़ंक्शन द्वारा मानकीकृत ये द्रव्यमान फ़ंक्शन, चित्र 1 में दिखाए गए हैं। हम उन अध्ययनों को भी रूपांतरित करते हैं जो प्रारंभिक चैबियर मास फ़ंक्शंस (चैब्रियर आईएमएफ) - पॉज़ेट्टी एट अल का उपयोग करते हैं।(2007), डंकन एट अल। (2014), मोर्टलॉक एट अल। (2015) और मुज़िन एट अल।

(2013) जो प्रारंभिक क्रुपा मास फ़ंक्शंस (क्रौपा आईएमएफ) का उपयोग प्रारंभिक सालपीटर मास फ़ंक्शंस (सैलपीटर आईएमएफ) में करता है। हमारे विश्लेषण में हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले मानों की सूची $(!! show2_MathJax ? "बंद करें": "तालिका 1" में दिखाई गई है!$ .!}

टिप्पणी α - यह तालिका दिए गए शेचटर फ़ंक्शन के मापदंडों को सूचीबद्ध करती है जिनका उपयोग हम अपनी गणना करने के लिए करते हैं। वे सभी प्रारंभिक सालपीटर मास फ़ंक्शंस (सैलपीटर आईएमएफ) के तुलनीय मूल्यों का उत्पादन करने के लिए सामान्यीकृत हैं, हालांकि पॉज़ेट्टी एट अल। (2007), डंकन एट अल। (2014) और मोर्टलॉक एट अल। (2015) ने अपने कार्यों में प्रारंभिक चैबरियर मास फ़ंक्शंस (चैबरियर आईएमएफ) और मुज़िन एट अल का उपयोग किया। (2013) क्रुपा इनिशियल मास फ़ंक्शंस (क्रूपा आईएमएफ) का उपयोग किया गया। α $(!! show2_MathJax ? "बंद करें": "तालिका 1" ! ध्यान दें कि हम केवल उन बड़े पैमाने पर कार्यों पर विचार करते हैं जहां पैरामीटरलागू शेचटर मॉडल में परिवर्तन की अनुमति है। यदि द्रव्यमान फलन का परिणाम एक निश्चित मान से प्राप्त किया जाता है , तो इससे आकाशगंगाओं की संख्या में विकृति आती है, क्योंकि यह मान है
ब्रह्माण्ड संबंधी रेडशिफ्ट के उच्च मूल्यों के लिए, द्रव्यमान फ़ंक्शन एक अपेक्षाकृत नया पैरामीटर है, इसलिए सुसंगत और सुसंगत डेटा प्राप्त करने के लिए, हमने पराबैंगनी रेंज में प्राप्त चमक कार्यों का भी विश्लेषण किया, मुख्य रूप से 1500˚A पर। ऐसा करने के लिए, हमने बाउवेन्स एट अल में प्रकाशित डेटा का उपयोग किया। (2011), मैकलुर एट अल। (2009), मैकलुर एट अल। (2013), बाउवेन्स एट अल। (2015) और फिंकेलस्टीन एट अल।
(2015)। मैकलुर एट अल. (2013) और बाउवेन्स एट अल। (2015) 2012 हबल अल्ट्रा डीप फील्ड एचयूडीएफ12 सर्वेक्षण सहित सबसे दूर के हबल स्पेस टेलीस्कोप सर्वेक्षणों के डेटा का विश्लेषण करता है, जिसने $z = 8$ और $z = 9$ पर उच्चतम ब्रह्माण्ड संबंधी रेडशिफ्ट पर आकाशगंगाओं की जांच की।तारकीय द्रव्यमान सीमा को यूवी परिमाण सीमा में परिवर्तित करने के लिए, हम डंकन एट अल में गणना की गई इन दो मात्राओं के बीच अनुपात का उपयोग करते हैं। (2014)। डंकन एट अल. (2014) ने यूवी में द्रव्यमान और प्रकाश के बीच रैखिक संबंध और यह कैसे विकसित होता है, इसका मॉडल तैयार किया

विभिन्न अर्थ

ब्रह्माण्ड संबंधी रेडशिफ्ट. हम इनका उपयोग अपनी मानक द्रव्यमान सीमा $M_* = 10^6M_\odot$ के अनुरूप यूवी परिमाण सीमा निर्धारित करने के लिए करते हैं। इस प्रकार हम अपनी तारकीय द्रव्यमान सीमा को यूवी में पूर्ण परिमाण सीमा से जोड़ सकते हैं। हम अपनी गणना में इन मूल्यों का उपयोग नहीं करते हैं, लेकिन तारकीय द्रव्यमान कार्यों से प्राप्त हमारे परिणामों की स्थिरता की जांच करने के लिए इन चमकदार कार्यों का उपयोग करते हैं।
हम आगे विभिन्न प्रमुख खगोलभौतिकीय प्रश्नों के लिए आकाशगंगा घनत्व में इस वृद्धि के निहितार्थों पर विचार करेंगे। आकाशगंगाओं की संख्या के घनत्व को एकीकृत करके, हमने गणना की ब्रह्माण्ड में आकाशगंगाओं की संख्या, जिसका मूल्य $z = 8$ के लिए $2.0 (+0.7\choose -0.6) \times (10^(12))$ था, जिसे सिद्धांत रूप में देखा जा सकता है। यह प्रत्यक्ष गणना से लगभग दस गुना अधिक है। इसका मतलब यह है कि हमें अभी भी धुँधली, सुदूर आकाशगंगाओं की एक बड़ी आबादी की खोज करनी है।

आकाशगंगाओं के खगोलीय विकास के संदर्भ में, हम दिखाते हैं कि रेडशिफ्ट के साथ सभी आकाशगंगाओं के एकीकृत द्रव्यमान कार्यों में वृद्धि को विलय मॉडल द्वारा समझाया गया है। हम वो दिखाते हैं सरल मॉडलविलय $\tau=1.29 ± 0.35 Gyr$ के विलय समय पैमाने के साथ आकाशगंगाओं की संख्या में कमी लाने में सक्षम है। z = 1.5 पर परिणामी विलय दर R ∼ 0.05 विलय $Gyr^(−1) Mpc^(−3)$ है, जो संरचनात्मक और जोड़ीवार विश्लेषण से प्राप्त मूल्य के करीब है। इनमें से अधिकांश अभिसरण आकाशगंगाएँ कम द्रव्यमान वाली प्रणालियाँ हैं, जो कुल घनत्व की गणना करते समय समय के साथ आकाशगंगा संख्या घनत्व में निचली सीमा से उच्च द्रव्यमान तक बढ़ती हैं।

अंत में, हम भविष्य के शोध के लिए हमारे निष्कर्षों के निहितार्थ पर चर्चा करते हैं।

भविष्य में, जैसे-जैसे बेहतर SED मॉडलिंग और JWST और यूक्लिड/LSST से गहरे और व्यापक डेटा के माध्यम से बड़े पैमाने पर कार्यों को बेहतर जाना जाता है, हम समग्र आकाशगंगा संख्या घनत्व को अधिक सटीक रूप से मापने में सक्षम होंगे और इस प्रकार इस मौलिक मात्रा का बेहतर माप प्राप्त कर पाएंगे।

जिन लोगों को ब्रह्माण्ड के बारे में थोड़ी भी जानकारी है वे अच्छी तरह से जानते हैं कि ब्रह्माण्ड निरंतर गतिमान है। ब्रह्मांड हर पल फैल रहा है, बड़ा और बड़ा होता जा रहा है। एक और बात यह है कि दुनिया की मानवीय धारणा के पैमाने पर, जो हो रहा है उसके आकार को समझना और ब्रह्मांड की संरचना की कल्पना करना काफी मुश्किल है। हमारी आकाशगंगा के अलावा, जिसमें सूर्य स्थित है और हम स्थित हैं, दर्जनों, सैकड़ों अन्य आकाशगंगाएँ हैं। दूर की दुनियाओं की सही संख्या कोई नहीं जानता। ब्रह्मांड में कितनी आकाशगंगाएँ हैं, यह केवल ब्रह्मांड का गणितीय मॉडल बनाकर ही जाना जा सकता है।

इसलिए, ब्रह्मांड के आकार को देखते हुए, हम आसानी से मान सकते हैं कि पृथ्वी से दसियों, सैकड़ों अरब प्रकाश वर्ष दूर, हमारे समान दुनियाएं हैं।

अंतरिक्ष और संसार जो हमें घेरे हुए हैं

हमारी आकाशगंगा, जिसे सुंदर नाम "मिल्की वे" मिला, कई वैज्ञानिकों के अनुसार, कुछ सदियों पहले ब्रह्मांड का केंद्र थी। वास्तव में, यह पता चला कि यह केवल यही था ब्रह्मांड का हिस्सा, औरअन्य आकाशगंगाएँ भी हैं विभिन्न प्रकारऔर आकार, बड़े और छोटे, कुछ दूर, कुछ करीब।

अंतरिक्ष में, सभी वस्तुएँ आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़ी हुई हैं, अंदर जा रही हैं एक निश्चित क्रम मेंऔर आवंटित स्थान पर कब्जा कर लें। हमारे ज्ञात ग्रह, जाने-माने तारे, ब्लैक होल और हमारे अपने सौर परिवारआकाशगंगा में स्थित है। नाम आकस्मिक नहीं है. यहां तक ​​कि प्राचीन खगोलशास्त्रियों ने भी, जिन्होंने रात के आकाश का अवलोकन किया था, हमारे आस-पास के स्थान की तुलना दूध के पथ से की, जहां हजारों तारे दूध की बूंदों की तरह दिखते हैं। मिल्की वे आकाशगंगा, हमारी दृष्टि के क्षेत्र में आकाशीय गांगेय पिंड, पास के ब्रह्मांड का निर्माण करती है। दूरबीनों की दृश्यता से परे क्या हो सकता है, यह केवल 20वीं सदी में ही ज्ञात हुआ।

बाद की खोजें, जिन्होंने हमारे ब्रह्मांड को मेटागैलेक्सी के आकार तक विस्तारित किया, वैज्ञानिकों को बिग बैंग के सिद्धांत तक ले गईं। लगभग 15 अरब साल पहले एक भव्य प्रलय हुई थी और इसने ब्रह्मांड के निर्माण की प्रक्रियाओं की शुरुआत के लिए प्रेरणा का काम किया था। पदार्थ की एक अवस्था को दूसरी अवस्था से प्रतिस्थापित कर दिया गया। हाइड्रोजन और हीलियम के घने बादलों से, ब्रह्मांड की पहली शुरुआत हुई - सितारों से युक्त प्रोटोगैलेक्सी। यह सब सुदूर अतीत में हुआ था। कई खगोलीय पिंडों की रोशनी, जिसे हम सबसे मजबूत दूरबीनों में देख सकते हैं, केवल एक विदाई अभिवादन है। हमारे आकाश में स्थित लाखों तारे, यदि अरबों नहीं तो, पृथ्वी से एक अरब प्रकाश वर्ष दूर स्थित हैं, और बहुत पहले ही उनका अस्तित्व समाप्त हो चुका है।

ब्रह्मांड का मानचित्र: निकटतम और सबसे दूर के पड़ोसी

हमारा सौर मंडल और पृथ्वी से देखे गए अन्य ब्रह्मांडीय पिंड अपेक्षाकृत युवा संरचनात्मक संरचनाएं हैं और विशाल ब्रह्मांड में हमारे निकटतम पड़ोसी हैं। लंबे समय तक, वैज्ञानिकों का मानना ​​था कि आकाशगंगा के सबसे निकट की बौनी आकाशगंगा विशाल मैगेलैनिक बादल थी, जो केवल 50 किलोपारसेक में स्थित थी। अभी हाल ही में हमारी आकाशगंगा के वास्तविक पड़ोसियों के बारे में पता चला है। धनु राशि और नक्षत्र में कैनिस मेजरछोटी बौनी आकाशगंगाएँ स्थित हैं, जिनका द्रव्यमान आकाशगंगा के द्रव्यमान से 200-300 गुना कम है, और उनसे दूरी 30-40 हजार प्रकाश वर्ष से कुछ अधिक है।

ये सबसे छोटी सार्वभौमिक वस्तुओं में से एक हैं। ऐसी आकाशगंगाओं में तारों की संख्या अपेक्षाकृत कम (कई अरब के क्रम पर) होती है। एक नियम के रूप में, बौनी आकाशगंगाएँ धीरे-धीरे विलीन हो जाती हैं या अवशोषित हो जाती हैं बड़ी संरचनाएँ. विस्तारित ब्रह्मांड की गति, जो 20-25 किमी/सेकंड है, अनजाने में पड़ोसी आकाशगंगाओं को टकराव की ओर ले जाएगी। यह कब होगा और इसका स्वरूप क्या होगा, हम केवल अनुमान ही लगा सकते हैं। आकाशगंगाओं का टकराव इस समय हो रहा है, और हमारे अस्तित्व की क्षणभंगुरता के कारण, यह देखना संभव नहीं है कि क्या हो रहा है।

एंड्रोमेडा, हमारी आकाशगंगा से दो से तीन गुना बड़ी, हमारी सबसे निकटतम आकाशगंगाओं में से एक है। यह खगोलविदों और खगोल भौतिकीविदों के बीच सबसे लोकप्रिय में से एक बना हुआ है और पृथ्वी से केवल 2.52 मिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है। हमारी आकाशगंगा की तरह, एंड्रोमेडा आकाशगंगाओं के स्थानीय समूह का सदस्य है। इस विशाल ब्रह्मांडीय स्टेडियम का आकार तीन मिलियन प्रकाश वर्ष है, और इसमें मौजूद आकाशगंगाओं की संख्या लगभग 500 है। हालांकि, एंड्रोमेडा जैसी विशाल आकाशगंगा भी आकाशगंगा आईसी 1101 की तुलना में छोटी लगती है।

ब्रह्मांड की यह सबसे बड़ी सर्पिल आकाशगंगा सौ मिलियन प्रकाश वर्ष से अधिक दूर स्थित है और इसका व्यास 6 मिलियन प्रकाश वर्ष से अधिक है। 100 ट्रिलियन सितारों से युक्त होने के बावजूद, आकाशगंगा मुख्य रूप से काले पदार्थ से बनी है।

खगोलभौतिकीय पैरामीटर और आकाशगंगाओं के प्रकार

20वीं सदी की शुरुआत में किए गए पहले अंतरिक्ष अन्वेषणों ने विचार के लिए भरपूर भोजन उपलब्ध कराया। दूरबीन के लेंस के माध्यम से खोजी गई ब्रह्मांडीय नीहारिकाएं, जिनमें से अंततः एक हजार से अधिक की गिनती की गई, ब्रह्मांड में सबसे दिलचस्प वस्तुएं थीं। लंबे समय तकरात के आकाश में इन चमकीले धब्बों को गैस संचय माना जाता था जो हमारी आकाशगंगा की संरचना का हिस्सा थे। 1924 में एडविन हबल तारों और नीहारिकाओं के समूह की दूरी मापने में सक्षम हुए और एक सनसनीखेज खोज की: ये नीहारिकाएं दूर की सर्पिल आकाशगंगाओं से ज्यादा कुछ नहीं हैं, जो स्वतंत्र रूप से ब्रह्मांड के पैमाने पर घूम रही हैं।

एक अमेरिकी खगोलशास्त्री ने सबसे पहले सुझाव दिया था कि हमारा ब्रह्मांड कई आकाशगंगाओं से बना है। 20वीं सदी की अंतिम तिमाही में अंतरिक्ष अन्वेषण, प्रसिद्ध हबल टेलीस्कोप सहित अंतरिक्ष यान और प्रौद्योगिकी का उपयोग करके किए गए अवलोकनों ने इन धारणाओं की पुष्टि की। अंतरिक्ष असीमित है और हमारी आकाशगंगा ब्रह्मांड की सबसे बड़ी आकाशगंगा से बहुत दूर है और इसके अलावा, इसका केंद्र भी नहीं है।

केवल अवलोकन के शक्तिशाली तकनीकी साधनों के आगमन के साथ, ब्रह्मांड ने स्पष्ट रूपरेखा प्राप्त करना शुरू कर दिया। वैज्ञानिकों को इस तथ्य का सामना करना पड़ा है कि आकाशगंगाओं जैसी विशाल संरचनाएं भी उनकी संरचना और संरचना, आकार और आकार में भिन्न हो सकती हैं।

एडविन हबल के प्रयासों से, दुनिया को आकाशगंगाओं का एक व्यवस्थित वर्गीकरण प्राप्त हुआ, जिसमें उन्हें तीन प्रकारों में विभाजित किया गया:

• सर्पिल;
• दीर्घ वृत्ताकार;
• ग़लत.

अण्डाकार और सर्पिल आकाशगंगाएँ सबसे सामान्य प्रकार हैं। इनमें हमारी आकाशगंगा आकाशगंगा, साथ ही हमारी पड़ोसी एंड्रोमेडा आकाशगंगा और ब्रह्मांड की कई अन्य आकाशगंगाएँ शामिल हैं।

अण्डाकार आकाशगंगाएँ दीर्घवृत्त के आकार की होती हैं और एक दिशा में लम्बी होती हैं। इन वस्तुओं में आस्तीन की कमी होती है और ये अक्सर अपना आकार बदलती रहती हैं। ये वस्तुएं आकार में भी एक दूसरे से भिन्न होती हैं। सर्पिल आकाशगंगाओं के विपरीत, इन ब्रह्मांडीय राक्षसों का कोई स्पष्ट रूप से परिभाषित केंद्र नहीं है। ऐसी संरचनाओं में कोई कोर नहीं होता है।

वर्गीकरण के अनुसार, ऐसी आकाशगंगाओं को लैटिन अक्षर E द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है। वर्तमान में ज्ञात सभी अण्डाकार आकाशगंगाओं को उपसमूह E0-E7 में विभाजित किया गया है। उपसमूहों में वितरण विन्यास के आधार पर किया जाता है: लगभग गोलाकार आकाशगंगाओं (E0, E1 और E2) से लेकर सूचकांक E6 और E7 वाली अत्यधिक लम्बी वस्तुओं तक। अण्डाकार आकाशगंगाओं में लाखों प्रकाश वर्ष व्यास वाली बौनी और वास्तविक दिग्गज हैं।

सर्पिल आकाशगंगाओं के दो उपप्रकार हैं:

• आकाशगंगाओं को एक पार सर्पिल के रूप में प्रस्तुत किया गया है;
• सामान्य सर्पिल.

पहला उपप्रकार सामने आता है निम्नलिखित विशेषताएं. आकार में, ऐसी आकाशगंगाएँ एक नियमित सर्पिल के समान होती हैं, लेकिन ऐसी सर्पिल आकाशगंगा के केंद्र में एक पुल (बार) होता है, जो भुजाओं को जन्म देता है। आकाशगंगा में ऐसे पुल आमतौर पर भौतिक केन्द्रापसारक प्रक्रियाओं का परिणाम होते हैं जो आकाशगंगा कोर को दो भागों में विभाजित करते हैं। दो नाभिकों वाली आकाशगंगाएँ हैं, जिनके अग्रानुक्रम से केंद्रीय डिस्क बनती है। जब नाभिक मिलते हैं, तो पुल गायब हो जाता है और आकाशगंगा एक केंद्र के साथ सामान्य हो जाती है। हमारी आकाशगंगा में एक पुल भी है, जिसकी एक भुजा में हमारा सौर मंडल स्थित है। आधुनिक अनुमान के अनुसार, सूर्य से आकाशगंगा के केंद्र तक का रास्ता 27 हजार प्रकाश वर्ष है। ओरियन सिग्नस भुजा की मोटाई, जिसमें हमारा सूर्य और हमारा ग्रह स्थित है, 700 हजार प्रकाश वर्ष है।

वर्गीकरण के अनुसार, सर्पिल आकाशगंगाओं को लैटिन अक्षरों एसबी द्वारा नामित किया गया है। उपसमूह के आधार पर, सर्पिल आकाशगंगाओं के लिए अन्य पदनाम हैं: डीबीए, एसबीए और एसबीसी। उपसमूहों के बीच का अंतर बार की लंबाई, उसके आकार और आस्तीन के विन्यास से निर्धारित होता है।

सर्पिल आकाशगंगाओं का आकार 20,000 प्रकाश-वर्ष से लेकर 100,000 प्रकाश-वर्ष व्यास तक हो सकता है। हमारी आकाशगंगा आकाशगंगा "गोल्डन मीन" में है, इसका आकार मध्यम आकार की आकाशगंगाओं की ओर आकर्षित है।

सबसे दुर्लभ प्रकार अनियमित आकाशगंगाएँ हैं। ये सार्वभौमिक वस्तुएँ तारों और नीहारिकाओं के बड़े समूह हैं जिनका कोई स्पष्ट आकार या संरचना नहीं है। वर्गीकरण के अनुसार, उन्हें सूचकांक Im और IO प्राप्त हुए। एक नियम के रूप में, पहले प्रकार की संरचनाओं में डिस्क नहीं होती है या यह कमजोर रूप से व्यक्त होती है। अक्सर ऐसी आकाशगंगाओं की भुजाएं एक जैसी देखी जा सकती हैं। IO सूचकांक वाली आकाशगंगाएँ तारों, गैस के बादलों और काले पदार्थ का एक अराजक संग्रह हैं। आकाशगंगाओं के इस समूह के प्रमुख प्रतिनिधि बड़े और छोटे मैगेलैनिक बादल हैं।

सभी आकाशगंगाएँ: नियमित और अनियमित, अण्डाकार और सर्पिल, खरबों तारों से बनी हैं। तारों और उनकी ग्रह प्रणालियों के बीच का स्थान गहरे पदार्थ या ब्रह्मांडीय गैस के बादलों और धूल के कणों से भरा होता है। इन रिक्तियों के बीच के स्थानों में बड़े और छोटे ब्लैक होल हैं, जो ब्रह्मांडीय शांति की सुखद अनुभूति को भंग करते हैं।

मौजूदा वर्गीकरण और शोध परिणामों के आधार पर, हम कुछ आत्मविश्वास के साथ इस प्रश्न का उत्तर दे सकते हैं कि ब्रह्मांड में कितनी आकाशगंगाएँ हैं और वे किस प्रकार की हैं। ब्रह्माण्ड में अधिक सर्पिल आकाशगंगाएँ हैं। वे सभी सार्वभौमिक वस्तुओं की कुल संख्या का 55% से अधिक बनाते हैं। अण्डाकार आकाशगंगाओं की संख्या आधी है - कुल संख्या का केवल 22%। ब्रह्मांड में बड़े और छोटे मैगेलैनिक बादलों के समान केवल 5% अनियमित आकाशगंगाएँ हैं। कुछ आकाशगंगाएँ हमारे पड़ोसी हैं और सबसे शक्तिशाली दूरबीनों के दृश्य क्षेत्र में हैं। अन्य सबसे सुदूर अंतरिक्ष में हैं, जहां डार्क मैटर की प्रधानता है और अंतहीन स्थान का कालापन लेंस में अधिक दिखाई देता है।

आकाशगंगाएँ करीब

सभी आकाशगंगाएँ कुछ निश्चित समूहों से संबंधित हैं आधुनिक विज्ञानआमतौर पर क्लस्टर कहलाते हैं। आकाशगंगा इन समूहों में से एक का हिस्सा है, जिसमें 40 से अधिक या कम ज्ञात आकाशगंगाएँ हैं। क्लस्टर स्वयं सुपरक्लस्टर का हिस्सा है, जो आकाशगंगाओं का एक बड़ा समूह है। पृथ्वी, सूर्य के साथ और आकाशगंगाकन्या सुपरक्लस्टर का हिस्सा। यही हमारा वास्तविक लौकिक पता है। हमारी आकाशगंगा के साथ, कन्या समूह में दो हजार से अधिक अन्य आकाशगंगाएँ हैं, अण्डाकार, सर्पिल और अनियमित।

ब्रह्माण्ड का मानचित्र, जिस पर आज खगोलशास्त्री भरोसा करते हैं, यह अंदाज़ा देता है कि ब्रह्माण्ड कैसा दिखता है, उसका आकार और संरचना क्या है। सभी समूह काले पदार्थ की रिक्तियों या बुलबुलों के आसपास एकत्रित होते हैं। संभव है कि कुछ वस्तुओं में डार्क मैटर और बुलबुले भी भरे हों। शायद यह एंटीमैटर है, जो भौतिकी के नियमों के विपरीत, एक अलग समन्वय प्रणाली में समान संरचनाएं बनाता है।

आकाशगंगाओं की वर्तमान और भविष्य की स्थिति

वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि ब्रह्मांड का एक सामान्य चित्र बनाना असंभव है। हमारे पास ब्रह्मांड के बारे में दृश्य और गणितीय डेटा है जो हमारी समझ के भीतर है। ब्रह्माण्ड के वास्तविक पैमाने की कल्पना करना असंभव है। हम दूरबीन से जो देखते हैं वह तारों का प्रकाश है जो अरबों वर्षों से हमारे पास आ रहा है। शायद आज की असली तस्वीर बिल्कुल अलग है. ब्रह्मांडीय प्रलय के परिणामस्वरूप, ब्रह्मांड की सबसे खूबसूरत आकाशगंगाएँ पहले से ही ब्रह्मांडीय धूल और काले पदार्थ के खाली और बदसूरत बादलों में बदल सकती हैं।

इस बात से इंकार नहीं किया जा सकता है कि सुदूर भविष्य में हमारी आकाशगंगा ब्रह्मांड में किसी बड़े पड़ोसी से टकराएगी या पड़ोस में मौजूद बौनी आकाशगंगा को निगल जाएगी। ऐसे सार्वभौमिक परिवर्तनों के परिणाम क्या होंगे यह देखना अभी बाकी है। इस तथ्य के बावजूद कि आकाशगंगाओं का अभिसरण प्रकाश की गति से होता है, पृथ्वीवासियों को एक सार्वभौमिक तबाही देखने की संभावना नहीं है। गणितज्ञों ने गणना की है कि घातक टक्कर से पहले केवल तीन अरब से अधिक पृथ्वी वर्ष शेष हैं। क्या उस समय हमारे ग्रह पर जीवन मौजूद होगा या नहीं यह एक प्रश्न है।

अन्य ताकतें भी तारों, समूहों और आकाशगंगाओं के अस्तित्व में हस्तक्षेप कर सकती हैं। ब्लैक होल, जो अभी भी मनुष्य को ज्ञात हैं, एक तारे को निगलने में सक्षम हैं। इस बात की क्या गारंटी है कि काले पदार्थ और अंतरिक्ष की रिक्तियों में छिपे विशाल आकार के ऐसे राक्षस, आकाशगंगा को पूरी तरह से निगलने में सक्षम नहीं होंगे?

हमारी आकाशगंगा अनेकों में से एक है, और कोई नहीं जानता कि कुल कितनी हैं। एक अरब से अधिक पहले ही खोले जा चुके हैं। उनमें से प्रत्येक में कई लाखों सितारे शामिल हैं। सबसे दूर जो पहले से ही ज्ञात हैं वे पृथ्वीवासियों से करोड़ों प्रकाश वर्ष दूर स्थित हैं, इसलिए, उनका अध्ययन करके, हम सबसे दूर के अतीत में झाँक रहे हैं। सभी आकाशगंगाएँ हमसे और एक-दूसरे से दूर जा रही हैं, ऐसा लगता है कि ब्रह्मांड अभी भी विस्तार कर रहा है और वैज्ञानिक व्यर्थ नहीं इस निष्कर्ष पर पहुँचे हैं महा विस्फोटअपने मूल की तरह.

विज्ञान में ब्रह्माण्ड शब्द का एक विशेष अर्थ है। यह अंतरिक्ष की सबसे बड़ी मात्रा को संदर्भित करता है, जिसमें इसमें मौजूद सभी पदार्थ और विकिरण शामिल हैं, जो हमें किसी भी तरह से प्रभावित कर सकते हैं। पृथ्वी वैज्ञानिक केवल एक ब्रह्मांड का निरीक्षण कर सकते हैं, लेकिन कोई भी अन्य के अस्तित्व से इनकार नहीं करता है, सिर्फ इसलिए कि हमारे (पूर्ण से बहुत दूर) उपकरण उनका पता नहीं लगा सकते हैं।

सूर्य अरबों तारों में से एक है। सूर्य से बहुत बड़े तारे (दिग्गज) हैं, और छोटे तारे (बौने) भी हैं; सूर्य अपने गुणों में दानवों की तुलना में बौने तारों के अधिक निकट है। गर्म तारे हैं (उनका रंग सफेद-नीला है और सतह पर तापमान 10,000 डिग्री से अधिक है, और कुछ एक लाख डिग्री तक हैं), ठंडे तारे हैं (वे लाल हैं, सतह का तापमान लगभग 3 हजार डिग्री है) ). तारे हमसे बहुत दूर हैं; प्रकाश की गति (300,000 किमी/सेकेंड) से निकटतम तारे तक उड़ान भरने में 4 साल लगते हैं, जबकि आप उस गति से 8 मिनट में सूर्य तक उड़ान भर सकते हैं।

कुछ तारे जोड़े, त्रिक (दोहरे, तिगुने तारे) और समूह (खुले तारा समूह) बनाते हैं। गोलाकार तारा समूह भी हैं; उनमें दसियों और सैकड़ों तारे होते हैं और आकार में गोलाकार होते हैं, जिनमें केंद्र की ओर तारों का संकेंद्रण होता है। खुले समूहों में युवा तारे होते हैं, जबकि गोलाकार समूह बहुत प्राचीन होते हैं और उनमें पुराने तारे होते हैं। कुछ तारों के निकट ग्रह हैं। उन पर जीवन है या नहीं, सभ्यता तो क्या, अभी तक स्थापित नहीं हो सका है। लेकिन वे अच्छी तरह से मौजूद हो सकते हैं।

तारे विशाल प्रणाली बनाते हैं - आकाशगंगाएँ। आकाशगंगा में एक केंद्र (कोर), सपाट सर्पिल भुजाएँ हैं जिनमें अधिकांश तारे केंद्रित हैं, और एक परिधि, दुर्लभ तारों का एक बड़ा बादल है। तारे अंतरिक्ष में विचरण करते हैं, वे जन्मते हैं, जीते हैं और मर जाते हैं। सूर्य जैसे तारे लगभग 10-15 अरब वर्षों तक जीवित रहते हैं, और सूर्य एक मध्यम आयु वर्ग का तारा है। इसलिए उसे अभी भी एक लंबा रास्ता तय करना है। विशाल और गर्म तारे तेजी से "जलते" हैं, और "सुपरनोवा" तारों के रूप में विस्फोट कर सकते हैं, जिससे बहुत छोटी और सुपर-घनी संरचनाएं निकल जाती हैं - सफेद बौने, न्यूट्रॉन तारे या "ब्लैक होल", जिनमें पदार्थ का घनत्व इतना अधिक होता है कि कोई भी कण गुरुत्वाकर्षण की शक्तियों पर काबू नहीं पा सकता और वहां से भाग नहीं सकता। तारों के अलावा, आकाशगंगा में ब्रह्मांडीय धूल और गैस के बादल होते हैं जो निहारिका का निर्माण करते हैं। आकाशगंगा का वह तल, जहाँ सबसे अधिक संख्या में तारे, गैस तथा धूल आकाश में दिखाई देती है, आकाश गंगा है।

वहाँ लाखों आकाशगंगाएँ हैं, जिनमें बड़ी संख्या में तारे हैं। उदाहरण के लिए, मैगेलैनिक बादल, एंड्रोमेडा नेबुला अन्य आकाशगंगाएँ हैं। वे हमसे अकल्पनीय रूप से बड़ी दूरी पर स्थित हैं।

हमारे आकाश में, तारे गतिहीन प्रतीत होते हैं, क्योंकि वे हमसे बहुत दूर हैं, और उनकी गति दसियों और सैकड़ों हजारों वर्ष बीत जाने के बाद ही ध्यान देने योग्य होती है।

उपयोगी जानकारी

आकाशगंगा- तारों, अंतरतारकीय गैस, धूल आदि की गुरुत्वाकर्षण से बंधी प्रणाली गहरे द्रव्य. आकाशगंगाओं के भीतर सभी वस्तुएँ द्रव्यमान के एक सामान्य केंद्र के सापेक्ष गति में भाग लेती हैं। "आकाशगंगा" शब्द हमारी आकाशगंगा के ग्रीक नाम से आया है। मुख्य- आकाशगंगा के केंद्र में एक अत्यंत छोटा क्षेत्र। जब गैलेक्टिक नाभिक की बात आती है, तो हम अक्सर इसके बारे में बात करते हैं सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक, जहां प्रक्रियाओं को उनमें केंद्रित तारों के गुणों द्वारा नहीं समझाया जा सकता है। आकाशगंगाओं की तस्वीरों से पता चलता है कि वास्तव में कुछ अकेली आकाशगंगाएँ हैं। लगभग 95% आकाशगंगाएँ आकाशगंगा समूह बनाती हैं। यदि आकाशगंगाओं के बीच की औसत दूरी उनके व्यास से बड़े परिमाण के क्रम से अधिक नहीं है, तो आकाशगंगाओं का ज्वारीय प्रभाव महत्वपूर्ण हो जाता है। ये आकाशगंगा के प्रत्येक घटक को प्रभावित करते हैं अलग-अलग स्थितियाँअलग तरह से प्रतिक्रिया करता है. मिल्की वे, जिसे साधारण भाषा में मिल्की वे भी कहा जाता है आकाशगंगा, एक बड़ी वर्जित सर्पिल आकाशगंगा है जिसका व्यास लगभग 30 किलोपारसेक और मोटाई 1000 प्रकाश है

> ब्रह्माण्ड में कितनी आकाशगंगाएँ हैं

अवलोकनीय ब्रह्मांड में कितनी आकाशगंगाएँ मौजूद हैं: अनुसंधान, ब्रह्मांड के आकार, द्रव्यमान और आयतन पर गणना, हबल समीक्षा, जेम्स वेब की भविष्य की भूमिका।

विज्ञान दिलचस्प है क्योंकि यह तथ्यों पर अटका नहीं रहता है, बल्कि उन्हें लगातार संशोधित करता है, नए सिद्धांत बनाता है और समस्याओं को हल करने के बेहतर तरीकों की तलाश करता है। कभी-कभी इस प्रक्रिया में वह उन पहलुओं को ढूंढने में सफल हो जाती है जो पहले अज्ञात थे। इसीलिए ये जानना बहुत दिलचस्प है ब्रह्माण्ड में कितनी आकाशगंगाएँ हैं?

हबल टेलीस्कोप द्वारा दूर की आकाशगंगाओं को कैप्चर किया गया

ब्रह्माण्ड में कितनी आकाशगंगाएँ हैं?

इसलिए, संख्याएँ लगातार बदल रही हैं, जैसे कि विभिन्न तथ्य, जैसे अंतरिक्ष में आकाशगंगाओं की कुल संख्या। कुल कितनी आकाशगंगाएँ हैं? अवलोकनीय ब्रह्मांड सभी दिशाओं में 13.8 अरब प्रकाश वर्ष तक फैला हुआ है। यानी सबसे दूर की रोशनी 13.8 अरब साल पहले अपना बिंदु छोड़ गई थी। लेकिन आइए विस्तार के बारे में न भूलें, जो इस दूरी को 46 अरब प्रकाश वर्ष तक बढ़ा देता है। अर्थात्, अतीत में जो दृश्य या पराबैंगनी विकिरण था, वह सुलभ ब्रह्मांड के बिल्कुल किनारे पर अवरक्त और माइक्रोवेव विकिरण में स्थानांतरित हो गया है।

हम सार्वभौमिक आयतन और द्रव्यमान (3.3 x 10 54 किग्रा, सामान्य पदार्थ और डार्क मैटर सहित) जानते हैं। इसके अलावा, नियमित पदार्थ और डार्क मैटर के बीच संबंध हमारे लिए खुला है, इसलिए हम नियमित द्रव्यमान की कुल मात्रा की गणना कर सकते हैं।

एक समय की बात है, खगोलशास्त्री विभाजित थे कुल वजनहबल में देखी गई आकाशगंगाओं की संख्या और 200 अरब गिना गया।

अब वैज्ञानिकों ने पुनर्गणना के लिए एक नई तकनीक का इस्तेमाल किया है. उन्होंने हबल टेलीस्कोप से ली गई तस्वीरों का इस्तेमाल किया और आकाशगंगाओं की संख्या गिनने के लिए आकाश के एक खाली हिस्से में देखा। इसके बारे मेंहबल डीप फ़िल के बारे में, जिसकी बदौलत एक अविश्वसनीय रूप से अद्भुत चित्र प्राप्त करना संभव हो सका। आप नीचे इस हबल छवि को देख सकते हैं।

इस तस्वीर से उन्होंने आकाशगंगा के आकार और स्थान को दर्शाने वाला एक त्रि-आयामी मानचित्र बनाया। ऐसा करने के लिए, हमने निकटतम आकाशगंगाओं (उदाहरण के लिए, 50 पड़ोसी) के बारे में ज्ञान का उपयोग किया। यह जानने के बाद कि बड़ी आकाशगंगाओं में से कौन सी बड़ी हैं, वे छोटी और धुंधली आकाशगंगाएँ लेकर आए जो छवि में नहीं दिखाई गई थीं।

अर्थात्, यदि दूर का ब्रह्माण्ड ज्ञात ब्रह्माण्ड से मिलता-जुलता है, तो गांगेय संरचनाएँ भी दोहराई जाती हैं। इसका मतलब यह नहीं है कि ब्रह्मांड उम्मीद से कहीं ज़्यादा बड़ा है या इसमें तारे ज़्यादा हैं। यह कम तारों वाली अधिक आकाशगंगाओं को समायोजित करता है। बड़ी मुख्य आकाशगंगाएँ हैं, उसके बाद छोटी आकाशगंगाएँ और इसी तरह बौनी आकाशगंगाएँ हैं।

लेकिन दृश्यमान आकाशगंगाएँ केवल हिमशैल का सिरा हैं। प्रत्येक अंकित एक के लिए, 9 अधिक कमजोर और ध्यान देने योग्य नहीं हैं। निःसंदेह, हमें उन्हें भी पकड़ने में अधिक समय नहीं लगेगा। 2018 में, हर कोई शक्तिशाली जेम्स वेब टेलीस्कोप की उपस्थिति की उम्मीद कर रहा है, जिसका क्षेत्रफल 25 एम 2 है (हबल का 4.5 एम 2 है)। वे धुँधले धब्बे जो अब हमें तारे जैसे प्रतीत होते हैं, जेम्स वेब के लिए स्पष्ट और समझने योग्य वस्तुएँ बन जाएँगे।

यदि आकाशगंगाएँ हर जगह हैं, तो हम उन्हें नंगी आँखों से क्यों नहीं देख सकते? यह सब 1700 में वर्णित ओल्बर्स विरोधाभास के बारे में है। मुद्दा यह है कि, चाहे आप कहीं भी देखें, आप हमेशा एक तारे से टकराएँगे। इसका मतलब यह है कि स्थान उज्ज्वल होना चाहिए, लेकिन वहां अंधेरा है। ऐसा कैसे? यही विरोधाभास आकाशगंगाओं पर भी लागू होता है जिन्हें किसी कारण से आप देख नहीं पाते हैं।

तो, आकाशगंगाएँ हर जगह हैं। लेकिन वे दृश्य स्पेक्ट्रम से अवरक्त में लाल-स्थानांतरित हो जाते हैं, इसलिए रेटिना उन्हें समझ नहीं पाता है। अगर आप हर चीज़ को माइक्रोवेव में देखेंगे तो अंतरिक्ष चमक उठेगा।

गणना के अनुसार, ब्रह्मांड में पहले की तुलना में 10 गुना अधिक आकाशगंगाएँ हैं - 2 ट्रिलियन। लेकिन तारों या द्रव्यमान की संख्या को गुणा करने की कोई आवश्यकता नहीं है, क्योंकि ये संख्याएँ समान रहती हैं।

अब आप जानते हैं कि आकाशगंगाएँ कितनी हैं। लेकिन जेम्स वेब की उपस्थिति से क्या होगा? क्या और भी आकाशगंगाएँ होंगी? या फिर कोई नया खुलेगा रोचक जानकारी? ब्रह्मांड कई रहस्य छुपाता है, इसलिए आप हर चीज़ की उम्मीद कर सकते हैं।