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科学探索

哈勃升空30多年,拍摄100万次后,证明宇宙中至少有2万亿个星系

科学探索宇宙观察2023-06-10

从远古茹毛饮血的原始时代,到现在飞向太空的科技时代,人类科技真正发展的时间只有三百多年

但我们取得的成就是惊人的,人们的生活质量获得的大大的提升,宇宙中究竟有多少星系?

我们并不能看到宇宙的每一处角落,又是如何得出具体的数据呢?

要回答这个问题,离不开已经垂垂老矣的哈勃望远镜。在过去它长达三十多年的工作时间里,占全天的2600万分之一。

哈勃望远镜对这片虚无的地方进行了10天累计342次的拍摄,波段涵盖了紫外线,可见光以及红外线。为了获得更多的进光量,哈勃每次的拍摄时间通常都需要20-40分钟,最终研究人员得到了342张照片。把这些照片叠加处理之后,我们就看到了首个哈勃深空场。

在这仅有硬币大小的方圆之地中,存在着至少1500个大大小小的星系,它们每一个都和银河系的体量相近,这些星系距离地球有远有近,分析结果表明,这张哈勃超级深场的星系数量至少有一万个,它们绝大多数的亮度都比人类肉眼可见最暗的天体还要暗10亿-40亿倍,其中距离地球最远的星系达到了130亿光年。

根据这次超深空场包含的星系数量,科学家重新对宇宙所包含的星系数量进行了估算。在可观测宇宙内,宇宙的星系数量至少达到了1500亿,那么科学家是如何通过深场照片,估算出整个宇宙的星系数量呢?

现代天文学认为,宇宙中物质的分布密度总体是比较均匀的。也就是说数一数照片中有多少个星系,再计算拍摄区域所占整个天空的比例,就能大概估算出整个宇宙中有多少星系。

最初,科学家把这一数值估算到了1760亿

不过后来诺丁汉大学的一个研究团队在计算机中模拟了宇宙,它以宇宙大爆炸理论为基础,加入了各种数学模型和物理参数,再结合哈勃望远镜的观测数据,最终计算出,在当前930亿可观测宇宙的范围内,至少存在着两万亿个星系,是先前估算的十倍之多。

事实上由于宇宙尘埃的阻挡和距离的遥远,很多星系我们都观测不到。并且以上的统计数据,都基于目前的可观测宇宙。

在可观测宇宙之外,还有我们看不到的宇宙,那里发出的光还没有达到地球,按照宇宙目前的膨胀速度来看,它们的光线可能永远也传不过来,所以真实的宇宙大小,早已远远超出了我们的认知。