哈勃望遠鏡三十年的發現告訴你,我們宇宙到底有多少個星系!
NASA發射的哈勃太空望遠鏡,已經在太空服役了近30年,拍攝了無數絢麗的星空圖片;根據哈勃望遠鏡拍攝到的宇宙圖片表明,我們的可觀測宇宙包含數以千億的星系,甚至可能超過一萬億個星系。
NASA哈勃望遠鏡和歐洲蓋亞望遠鏡在2019年3月公布的數據,銀河系中大約有2000億顆恆星;然而,我們所處的銀河系,只是宇宙中數不盡數的星系之一。
首先,我們只能觀察到半徑465億光年內的範圍,也就是可觀測宇宙;要估計出可觀測宇宙中的星係數量並非易事,因為有很多星系太暗淡或者太遙遠,連哈勃望遠鏡也無法觀測到。
我們先來看哈勃望遠鏡的幾個觀測結果:
哈勃深場(HDF)
在1995年12月18日到12月28日的十天內,哈勃望遠鏡拍攝了大熊座內,一塊肉眼看起來空無一物的區域,視角寬度144角秒(1°=3600角秒),相當於100米外一顆網球所佔面積。
期間總共拍攝了342張照片,經過合成後得到了如下照片,既哈勃深場:
哈勃深場中看到的每一個亮斑,都是一個星系,每個星系中包含了數百億到萬億顆恆星,其中能分辨的星係數量,就有3000多個,這些星系距離地球100多億光年。
哈勃超深空(HUDF)
後來哈勃望遠鏡經過幾次升級,然後在2003年9月3日到2004年1月16日期間,對南天星座中的天爐座,拍攝了更深遠的照片——哈勃超深空。
哈勃超深空中的星系,距離地球130億光年左右,最遠的有132億光年,視角範圍是3平方角秒(相當於全天範圍的1270萬分之一),總共由800張照片合成,最暗的視星等只有30,其中有超過一萬個星系。
哈勃極端深場(XDF)
在2009年,哈勃望遠鏡再次把焦距拉到最大,累計23天的曝光時間,拍攝了2000多張照片,得到了迄今為止最深遠的照片——哈勃極端深場。
哈勃極端深場的拍攝區域,不到滿月的十分之一,星系距離地球平均都有132億年,其中同樣包含了數千個星系。
從哈勃深場到哈勃超深空,再到哈勃極端深場,無論哈勃望遠如何拉大焦距,都有著數不盡數的星系,這樣的結果簡直讓人窒息。
如果假設宇宙中星系分布是均勻的(各向同性),那麼可以粗略估計,在我們可觀測宇宙中,至少包含了千億個星系,很有可能超過萬億星系。
目前哈勃望遠鏡已經快退役了,而它的接替者詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,最快要到2021年才能發射,希望到時候能給我們帶來更多的精彩。
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