NASA发射的哈勃太空望远镜,已经在太空服役了近30年,拍摄了无数绚丽的星空图片;根据哈勃望远镜拍摄到的宇宙图片表明,我们的可观测宇宙包含数以千亿的星系,甚至可能超过一万亿个星系。
NASA哈勃望远镜和欧洲盖亚望远镜在2019年3月公布的数据,银河系中大约有2000亿颗恒星;然而,我们所处的银河系,只是宇宙中数不尽数的星系之一。
首先,我们只能观察到半径465亿光年内的范围,也就是可观测宇宙;要估计出可观测宇宙中的星系数量并非易事,因为有很多星系太暗淡或者太遥远,连哈勃望远镜也无法观测到。
我们先来看哈勃望远镜的几个观测结果:
哈勃深场(HDF)
在1995年12月18日到12月28日的十天内,哈勃望远镜拍摄了大熊座内,一块肉眼看起来空无一物的区域,视角宽度144角秒(1°=3600角秒),相当于100米外一颗网球所占面积。
期间总共拍摄了342张照片,经过合成后得到了如下照片,既哈勃深场:
哈勃深场中看到的每一个亮斑,都是一个星系,每个星系中包含了数百亿到万亿颗恒星,其中能分辨的星系数量,就有3000多个,这些星系距离地球100多亿光年。
哈勃超深空(HUDF)
后来哈勃望远镜经过几次升级,然后在2003年9月3日到2004年1月16日期间,对南天星座中的天炉座,拍摄了更深远的照片——哈勃超深空。
哈勃超深空中的星系,距离地球130亿光年左右,最远的有132亿光年,视角范围是3平方角秒(相当于全天范围的1270万分之一),总共由800张照片合成,最暗的视星等只有30,其中有超过一万个星系。
哈勃极端深场(XDF)
在2009年,哈勃望远镜再次把焦距拉到最大,累计23天的曝光时间,拍摄了2000多张照片,得到了迄今为止最深远的照片——哈勃极端深场。
哈勃极端深场的拍摄区域,不到满月的十分之一,星系距离地球平均都有132亿年,其中同样包含了数千个星系。
从哈勃深场到哈勃超深空,再到哈勃极端深场,无论哈勃望远如何拉大焦距,都有着数不尽数的星系,这样的结果简直让人窒息。
如果假设宇宙中星系分布是均匀的(各向同性),那么可以粗略估计,在我们可观测宇宙中,至少包含了千亿个星系,很有可能超过万亿星系。
目前哈勃望远镜已经快退役了,而它的接替者詹姆斯·韦伯太空望远镜,最快要到2021年才能发射,希望到时候能给我们带来更多的精彩。
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