可見宇宙曾有2萬億個星系，那時的夜空可能是明亮的

宇宙是空曠的，但它曾經是擁擠的。

這幅深空影像是「大天文台宇宙起源深空巡天計劃（GOODS）」研究目標的一部分，由15張較小圖片組合而成，點擊可以放大。NASA / ESA / GOODS / M. Giavalisco

地球是擁擠的，這個小小的行星上，生活著幾十億人——早高峰的地鐵上，人和人之間的距離不會超過一厘米；相比之下，我們周圍的銀河系是空曠的，離我們最近的恆星在四光年以外，用最快的飛船也要幾十萬年才能到達。

銀河系無疑又是擁擠的，十幾萬光年的範圍內，擠進了幾千億顆恆星；相比之下，星系之間是空曠的，最近的仙女座大星系離我們有兩百五十多萬光年——人類恐怕永遠也進入不了星系際空間。

儘管不是在同一個尺度上，但這種比較也足以讓我們體會到自身的渺小。根據一般了解，我們的可觀測宇宙中大約存在著2000億的星系。這些星系分布在一個極大的空間範圍內。

宇宙是一台時光機。我們看到的宇宙深處，是過去的宇宙。然而當我們看得越遠的時候，所能看到的星系也越多。這是因為宇宙中星系的數量，會因為星系間的融合而變得越來越少。我們現在在那裡看到的許多星系，這會兒可能已經不在了。

宇宙歷史上不同時期星系的特點。NASA / ESA

總體上而言，早期的星系比較小，比較暗。這種星系的質量大致相當於銀河系周圍的衛星系——比如大小麥哲倫雲。但是星系的融合，從星系出現的那一刻就已經開始了。星系的密度在宇宙的歷史上並不會一直相同，而是越來越低。也就是說，隨著小星系不斷地融合成大星系，宇宙中的星係數量會越來越少。

比如英國諾丁漢大學的一個科研小組，在天文學家Christopher Conselice的領導下作出了一個研究。他們發現，在相同體量的太空中，早期宇宙中存在的星係數量可能要比今天高出10倍（2萬億個）。

這些科學家運用計算機3D模擬，引入了哈勃深空影像和數學模型，精確地計算出了宇宙在不同時期所擁有的星係數量。結果是驚人的。他們發現，要在宇宙中產生當前我們所能看到的星係數量，可觀測宇宙中必然還有比當前數量高出90%的星系未被我們發現。換句話說，我們所能看到的部分星系已經是融合的結果，還有一些未融合或正處在融合過程中的星系，由於過於遙遠或過於昏暗，以及望遠鏡的技術限制而尚未被我們發現。早期宇宙中，同一時期的星係數量加起來，可能是原來推測結果的10倍。

星係數量的減少，或許還能解釋為什麼夜空是黑的（奧伯斯佯繆）。理論上，早期宇宙的夜空里真的可能全是星系。但隨著時間的推進，星系不斷地融合，星系分布的密度逐漸降低。與此同時，隨著宇宙的膨脹，來自遙遠星系的光線波長被不斷拉伸。原本的可見光在持續的紅移後變成了紅外線，越出了人類肉眼所能感知的範圍。加之宇宙塵埃和氣體對光線的吸收，我們的夜空於是就變黑了。

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