kijkend naar de nachtelijke hemel, is het voor een amateur-astronoom al moeilijk genoeg om het aantal zichtbare blote-oogsterren te tellen. Met grotere telescopen worden meer sterren zichtbaar, waardoor tellen onmogelijk wordt vanwege de tijd die het zou kosten. Hoe komen astronomen erachter hoeveel sterren er in het heelal zijn?
Het eerste sticky deel probeert te definiëren wat “universum” betekent, zei David Kornreich, een assistent professor aan het Ithaca College in de staat New York., Hij was de oprichter van de” Ask An Astronomer ” service aan de Cornell University.
“Ik weet het niet omdat ik niet weet of het universum oneindig groot is of niet,” zei hij. Het waarneembare universum lijkt ongeveer 13,8 miljard jaar terug te gaan in de tijd, maar verder dan wat we konden zien, zou er veel, veel meer kunnen zijn. Sommige astronomen denken ook dat we in een “multiversum” kunnen leven waar andere universa zoals de onze zouden zijn opgenomen in een soort van grotere entiteit.
gerelateerd: Wat Is Big Bang Theorie?,
het eenvoudigste antwoord kan zijn om het aantal sterren in een typisch sterrenstelsel te schatten en dat vervolgens te vermenigvuldigen met het Geschatte aantal sterrenstelsels in het heelal. Maar zelfs dat is lastig, want sommige sterrenstelsels schijnen beter zichtbaar of sommige in infrarood, bijvoorbeeld. Er zijn ook schattingshindernissen die moeten worden overwonnen.
in oktober 2016 suggereerde een artikel in Science (gebaseerd op deep-field beelden van de Hubble Space Telescope) dat er ongeveer 2 biljoen sterrenstelsels in het waarneembare universum zijn, of ongeveer 10 keer meer sterrenstelsels dan eerder gesuggereerd., In een e-mail met Live Science, hoofdauteur Christopher Conselice, een professor in de astrofysica aan de Universiteit van Nottingham in het Verenigd Koninkrijk, zei dat er ongeveer 100 miljoen sterren in het gemiddelde sterrenstelsel.
telescopen kunnen echter niet alle sterren in een melkwegstelsel bekijken. Een schatting van 2008 door de Sloan Digital Sky Survey (die alle waarneembare objecten in een derde van de hemel catalogiseert) vond ongeveer 48 miljoen sterren, ongeveer de helft van wat astronomen verwachtten te zien. Een ster als onze eigen zon komt misschien niet eens voor in zo ‘ n catalogus., Veel astronomen schatten dus het aantal sterren in een melkwegstelsel op basis van zijn massa — die zijn eigen problemen heeft, omdat donkere materie en galactische rotatie eruit moeten worden gefilterd voordat een schatting wordt gemaakt.
missies zoals de Gaia-missie, een ruimtesonde van het Europees Ruimteagentschap die in 2013 werd gelanceerd, kunnen verdere antwoorden bieden. Gaia wil ongeveer 1 miljard sterren in de Melkweg precies in kaart brengen. Het bouwt voort op de vorige missie van Hipparchus, waarbij precies 100.000 sterren werden gelokaliseerd en ook 1 miljoen sterren minder nauwkeurig in kaart werden gebracht.,
“Gaia zal elk van zijn 1 miljard doelsterren 70 keer monitoren gedurende een periode van vijf jaar, en nauwkeurig hun posities, afstanden, bewegingen en veranderingen in helderheid in kaart brengen,” zei ESA op zijn website. “Samen zullen deze metingen een ongekend beeld vormen van de structuur en evolutie van ons sterrenstelsel. Dankzij deze missies zijn we een stap dichter bij het leveren van een betrouwbaardere schatting van de vraag die zo vaak gesteld wordt: ‘hoeveel sterren zijn er in het heelal?,'”
waarneembaar universum
zelfs als we de definitie beperken tot het “waarneembare” universum — wat we kunnen zien — het schatten van het aantal sterren binnen het vereist te weten hoe groot het universum is. De eerste complicatie is dat het universum zelf uitdijt, en de tweede complicatie is dat ruimte-tijd kan krommen.
om een eenvoudig voorbeeld te nemen, licht van de objecten die het verst van ons verwijderd zijn zou ongeveer 13 nemen.,8 miljard lichtjaar om naar de aarde te reizen, rekening houdend met het feit dat de allerkleinste objecten zouden worden gehuld omdat licht niet kon dragen in het vroege universum. Dus de straal van het waarneembare heelal zou 13,8 miljard lichtjaar moeten zijn omdat licht ons maar zo lang kan bereiken.
of moet het? “Het is een logische manier om afstand te definiëren, maar niet hoe een relativist afstand definieert,” zei Kornreich. Een relativist zou gebruik maken van een apparaat zoals een meterstick, het meten van de afstand langs dat apparaat en vervolgens uit te breiden zo lang als nodig is.,
Dit geeft een ander antwoord, dat sommige bronnen definiëren als 48 miljard lichtjaar in straal. De bronnen verschillen echter op dit aantal. Dat komt omdat ruimte-tijd kan krommen. Zoals de waarnemer de meting doet met de metersticks, reist het licht tegelijkertijd en beïnvloedt het de metingen.
waarnemingen van sterrenstelsels
Het is gemakkelijker om sterren te tellen wanneer ze zich in sterrenstelsels bevinden, omdat ze daar de neiging hebben te clusteren., Om zelfs maar te beginnen met het aantal sterren te schatten, dan zou je het aantal sterrenstelsels moeten schatten en een soort gemiddelde moeten bedenken.
volgens sommige schattingen heeft de Stermassa van de Melkweg 100 miljard “zonsmassa ‘ s”, ofwel 100 miljard keer de massa van de zon. Het gemiddelde van de soorten sterren in ons melkwegstelsel zou een antwoord opleveren van ongeveer 100 miljard sterren in het melkwegstelsel. Dit kan echter veranderen, afhankelijk van hoeveel sterren groter en kleiner zijn dan onze eigen zon. Andere schattingen zeggen ook dat de Melkweg 200 miljard sterren of meer kan hebben.,
het aantal sterrenstelsels is echter een verbazingwekkend aantal, zoals blijkt uit een aantal beeldexperimenten uitgevoerd door de Hubble Ruimtetelescoop. Meerdere malen in de loop der jaren heeft de telescoop een detector gericht op een kleine plek in de hemel om sterrenstelsels te tellen, en het werk opnieuw uitgevoerd nadat de telescoop werd opgewaardeerd door astronauten tijdens het tijdperk van de shuttle.
een blootstelling aan een kleine vlek in Ursa Major in 1995 onthulde ongeveer 3000 zwakke sterrenstelsels. In 2003-4, met behulp van verbeterde instrumenten, keken wetenschappers naar een kleinere plek in het sterrenbeeld Fornax en vonden 10.000 sterrenstelsels., Een nog gedetailleerder onderzoek in Fornax in 2012, met nog betere instrumenten, toonde ongeveer 5.500 sterrenstelsels.
Kornreich gebruikte een ruwe schatting van 10 biljoen sterrenstelsels in het heelal. Dat vermenigvuldigen met de naar schatting 100 miljard sterren van de Melkweg resulteert in een groot aantal inderdaad: 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 sterren, of een “1” met 24 nullen erachter (1 septillion in het Amerikaanse Nummering systeem; 1 biljard in het Europese systeem). Kornreich benadrukte dat het aantal waarschijnlijk een grove onderschatting is, omdat meer gedetailleerde blik op het heelal nog meer sterrenstelsels zal laten zien.,