人類在宇宙中孤單嗎？科學家推算在銀河系就有1000億顆恆星存在，那生命
每當仰望夜空，看到那難以計數的繁星，你是否曾想過，在這浩瀚的宇宙中人類真的是孤獨的嗎？霍金曾斷定外星生命是肯定存在的，還耗資億萬美元用突破攝星計划去搜尋。現階段，雖然我們還沒有直接觀測到外星生命的存在，但用概率論來解釋，外星生命幾乎是100%存在的。因為就我們銀河系而言，科學家就推算有超過1000億顆恆星存在，那麼處在宜居帶上的行星難道會少嗎？
在地球看到的全天銀河系
這種概率論推算的方法，取決於數據是否準確。我想肯定有人會問，銀河系1000億顆恆星是怎麼推算來的？其實這個問題同樣困擾著科學家們，因為一顆一顆的去數顯然是不切實際的，那麼這些聰明的大腦是如何解決這一難題的呢？
銀河系的四個懸臂
首先，要了解銀河的結構
你可能會奇怪：銀河的結構和星星的數量有關係嗎？有，而且關係很大。因為銀河系的每個區域的恆星密度都是不一樣的，對於如此廣闊的區域，如果不了解其結構，就很難估算恆星的數量。
銀河系是一個直徑約10萬光年的棒旋星系。從外太空看銀河系呈現出中央凸起，周圍環繞著四條旋臂，由兩條旋臂和兩條小旋臂組成。兩條大旋臂分別被稱作英仙座和射手座，太陽位於其中一條稱作獵戶座的小旋臂上。
太陽系在銀河中的位置
星系的外圍還有一層巨大的熱氣暈，直徑達數十萬光年。天文學家推測，這個光暈的質量和銀河系內所有恆星的質量相差無幾。然而，銀河系的大部分恆星卻很難看到，因為星系中心存在著一個充滿恆星、氣體和塵埃的凸起結構，還有超大質量的黑洞。這個區域的物質覆蓋太厚，即使再強大的望遠鏡也穿透不了這一區域。天文學家們還不確定這個凸起結構是什麼時候怎麼樣形成的，部分人認為是銀河系在早期形成時與其他星系發生碰撞造成了變化。
過去天文學家一直以為，天空中看到的所有星星都位於銀河系內，直到20世紀20年代這種想法才改變。當天文學家埃德溫·哈勃利用一種造父變星的恆星測量到天體之間的距離時，從此，天文學家才了解到宇宙中還有整片與銀河系分離的星系。
然後，運用統計學記錄分析數據
了解了銀河系的結構，就可以對銀河系每個區域進行光譜分析，從而估算出銀河系的整體質量，進而再估算其中的恆星數量。
我們知道，所有的星系都在遠離彼此，它們的光線波長變長，光譜的譜線朝紅端移動，這種現象稱作「紅移「。但也有些星系會因為旋轉而向地球靠近發生」藍移「。天文學家必須要知道星系的旋轉方向是什麼，然後才能做出合理估計。
通過「長縫光譜儀」技術能很好地對其處理，在儀器長縫中能觀察到星系拉長的波長，星光通過稜鏡折射分解成彩虹的色彩。
其中有些顏色會缺少，在周期表中這一缺失部分會不斷地重複顯示作為某一特定模式。這使得天文學家們能分析出恆星中有哪些元素。不同類型的恆星都有它們各自獨特的化學紋理，這都可以在望遠鏡中顯示出，只要有一定尺寸的望遠鏡一般都可以得出這種光譜分析。
好在不同的星系，其中恆星的光譜類型都有一定的規律，比如橢圓星系比漩渦星系擁有更多的K型和M型的紅矮星，因為橢圓星系更古老，它們的氣體由於在演化過程中被吹走而不斷減少。
那麼，銀河繫到底有多少星星？
根據估算，除去暗物質，銀河系中剩下的「物質」大部分由擴散氣體和塵埃組成，星系質量的3%由恆星組成。此外，恆星本身的大小也會差別很大，有太陽般大小，也有幾十倍更小或更大的恆星。由此估算出，銀河系中的恆星數量應該在1000億的量級上。那麼，下次再仰望銀河，你就會知道，那是一個1000多億個太陽一起閃耀的神奇世界！
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￥171.20編譯：李珏，校核: 於新陽，戴建峰。更多精彩內容，請關注企鵝號「中國星空攝影聯盟」。
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