宇宙或富含2万亿个星系

作者: 数理科学  发布:2019-12-29

宇宙中有多少星系,迄今还没有一个确切的数字,有说800多亿个,有说1000多亿个,有说1000~2000亿个。

宇宙或包含2万亿个星系

1995年,天文学家利用哈勃空间望远镜对北部外空进行了观测,估算出宇宙中大约有800亿个星系。3年后,即1998年10月又对南部外空进行了观测,估算出的宇宙星系数量达1250亿个。

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为什么两次观测的数字相差这么多,美国太空望远镜科学研究所的哈里·弗古森解释说,这是由于对南部外空的观测距离比北部外空的观测距离更远。

哈勃空间望远镜观测的一块宇宙空间 图片来源:NASA/ESA

由此可以知道,宇宙中的星系数量比1250亿个还要多,因为哈勃空间望远镜并没有看到宇宙的边缘。

根据20年来的第一次重要修订,天文学家认为,可观测的宇宙中大约包含2万亿个星系——这是之前估算水平的10倍。

了解宇宙星系的数量是天文学上的一个基本问题。自从上世纪90年代中期以来,天文学家一直认为宇宙中的星系数量大约为1200亿个左右。这一数字主要基于1996年进行的一项名为“哈勃深空”的研究——研究人员指挥美国宇航局的哈勃空间望远镜瞄准一小片太空区域进行了长达10天的拍摄,从而通过长时间的曝光揭示极端昏暗的天体。

这一观测包含的星系可以达到37亿秒差距之远,也就是说这些星系在宇宙大爆炸后不到20亿年便已存在。天文学家随后对这一狭窄区域中的星系数量进行了计算,进而又推算出整个宇宙的星系数量约为1200亿——前提是假设各个方向上的星系密度都是相似的。

然而,“哈勃深空”图像中并没有足够多的星系能够阐明整个宇宙中的物质密度分布情况。研究人员知道,那些缺失的物质必然是以星系的某种形式存在的,且因太过昏暗而无法看见,例如气体和暗物质。

这项最新研究的联合作者、英国诺丁汉大学天体物理学家Christopher Conselice表示:“我们一直都知道星系的数量远远不止这些。但我们不知道到底有多少,因为我们无法对其进行成像。”

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