宇宙中有多少星星？這次終於有了答案

遙遠的宇宙的哈勃太空望遠鏡的圖像。

抬頭看向夜空,它是具有挑戰性的,足以讓一個業餘天文學家計算肉眼可見的星星。 與更大的望遠鏡,更多的星星變得可見,使計數不可能因為需要的時間。 所以天文學家是如何算出宇宙中有多少星星?

第一個棘手的部分是試圖定義「宇宙」是什麼意思,說大衛?Kornreich紐約州伊薩卡學院助理教授。 他的創始人康奈爾大學「問一位天文學家」服務。

「我不知道(答案),因為我不知道宇宙是無限大的,」他說。 可觀測宇宙似乎回到過去約137億光年,但超出了我們可以看到有多少,更多。 一些天文學家也相信我們可以生活在一個「多元宇宙」,像我們這樣的會有其他宇宙中某種更大的實體。

最簡單的答案可能是恆星的數量估計在一個典型的星系,然後乘以估計數量的星系在宇宙中。 但即使是棘手的,像一些星系在可見光或紅外發光更好,例如。 也有估計必須克服的障礙。

2016年10月,在《科學》雜誌上的一篇文章(基於深視野圖像從哈勃太空望遠鏡)建議在可觀測宇宙大約有2萬億個星系,星系比先前建議的約10倍。 在電子郵件中與科學生活,作者Christopher Conselice諾丁漢大學的天體物理學教授在英國,大約有說1億顆恆星在星系的平均。

望遠鏡可能無法查看所有的星星在一個星系,然而。 2008年的一項估計斯隆數字巡天(目錄所有觀察對象在天空的三分之一)發現了4800萬顆恆星,大約一半的天文學家們希望看到的東西。 像我們的太陽這樣的恆星可能甚至沒有出現在這樣的一個目錄。 因此,許多天文學家估計一個星系的恆星數量基於它的質量——都有自己的困難,因為暗物質和銀河系自轉做估計之前必須過濾掉。

蓋亞等任務使命,歐洲航天局的太空探測器在2013年推出,可以提供進一步的答案。 蓋亞旨在精確地圖銀河系大約包含了10億顆恆星。 它建立在先前的希帕克斯的使命,這正是位於100000顆恆星還有100萬顆恆星映射到一個較小的精度。

「蓋亞將監控每個10億目標恆星在5年期間,70倍精確製圖,距離,運動和亮度的變化,「歐洲航天局在其網站上說。 「相結合,這些測量將建立一個前所未有的銀河系的結構和演化的照片。 由於這樣的任務,我們提供一個更可靠的估計更近一步經常問這個問題:「在宇宙中有多少星星?」」

可觀測宇宙

即使我們宇宙縮小「可見」的定義——我們可以看到估計恆星的數量在這僅僅需要知道宇宙有多大。 第一個併發症是宇宙本身就是擴張,和第二個併發症是時空是彎曲的。

採取一個簡單的例子,光從物體離我們最遠的需要前往地球大約137億光年,考慮非常年輕的對象會籠罩因為光線不能攜帶早期宇宙中。 所以可觀測宇宙的半徑應該是137億光年,因為只有那麼久的光線到達我們。

或者應該嗎? 「這是一個合乎邏輯的方式來定義距離,但不是一個相對主義者如何定義距離,「Kornreich說。 相對主義者將使用一個設備如米尺,設備測量的距離,然後只要需要擴展它。

這產生一個不同的答案,有消息在半徑定義為480億光年。 然而,在這個數字來源不同。 這是因為時空是彎曲的。 隨著觀察者用米尺測量,光同時影響測量。

星系觀測

很容易計算恆星星系內時,因為這就是他們傾向於集群。 甚至開始估計恆星的數量,那麼你需要估計星系的數量和想出某種平均。

一些估計掛鉤銀河系的恆星質量為1000億太陽質量,或太陽質量的1000億倍。 平均的類型我們星系中的恆星,這將產生一個答案1000億顆恆星的星系。 這是可能發生變化,然而,這取決於許多恆星比我們的太陽大,小。 此外,其他估計銀河系有2000億顆恆星。

的星系的數量如圖所示是一個令人驚訝的數字,然而,一些成像實驗執行的嗎哈勃太空望遠鏡。 多年來幾次,望遠鏡有一個檢測器對準天空中一個微小的點計算星系,執行工作後再望遠鏡被宇航員在太空梭時代升級。

1995曝光的一個小點在大熊星座顯示大約3000微弱的星系。 在2003 - 4,使用升級工具,科學家們觀察了一個小的天爐星座星座,發現10000個星系。 2012年天爐座的一個更詳細的調查,更好的工具,顯示大約5500個星系。

Kornreich使用一種非常粗略的估計10萬億星系在宇宙中。 ,乘以估計銀河系的1000億顆恆星確實導致大量:1000000000000000000000000顆恆星,或者一個「1」後24 0。 Kornreich強調數量可能嚴重低估,更詳細的看著宇宙將展示更多的星系。

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