宇宙有幾個星系?

冰雪無情76882843


沒有人確切地知道總共有多少個星系,為了說明已知的星系有多少,2003年完成了一項為期兩年的調查,對25萬個星系進行了調查,以繪製宇宙的三維地圖。這當然不是所有已知的星系!。另一個例子是,斯隆數字巡天(SDSS)的第七次數據發佈中有3.57億個天體,儘管其中許多都是恆星,而且SDSS有大約一百萬個星系的規格。在美國宇航局的星系外數據庫(NED)中,大約有2.15億個不同的已知星系!還有五億一千五百萬個源還需要分析才能確定它們是新的物體還是僅僅是已知舊物體的新測量。這可能也不是全部。與以前相比,當一臺新的望遠鏡在觀測能力上有了很大的提升時,天文學家通常會進行一次大的調查來發現新的星系,這些新的星系目錄需要時間才能與像美國宇航局的星系外數據庫這樣的大型數據庫合併。所以已知星系的確切數目是不斷變化的!

對於可觀測到的宇宙,據估計有多達2000億個星系,但我們無法全部看到,因為我們的望遠鏡不夠靈敏。此外,不同類型的望遠鏡能更好地發現不同類型的星系。例如,許多非常遙遠的星系(宇宙歷史早期的星系)塵土飛揚,塵埃阻擋了光學星光。因此,像哈勃這樣的光學望遠鏡將看不到這些塵土飛揚的星系。然而,吸收星光後灰塵會變熱,然後發出紅外光,這可以用赫歇爾等紅外望遠鏡探測到。將這些不同的星系測量數據整理在一起可能是一項挑戰,並且會影響到對宇宙中星系數量的估計。


趣味說


我們的宇宙是個可視直徑大約為900億至960億光年的巨大空間,宇宙之大是無法估量的,因此也有足夠的多星系存在。宇宙中天體的數量很難估計,因為人類的觀測手段有限,而宇宙又十分之廣闊,因此遠離我們的星系是很難被計數的。

據天文學家估計,宇宙中的星系數量大約在千億級別,這個數據是數年前得出的,如今根據哈勃太空望遠鏡拍攝的圖像,宇宙中的星系數量可能更多,達到2萬億個星系的規模。這個數據比之前預計數值還大了10倍,可以認為這是最新關於宇宙星系數量的數據。科學家給出的分析認為,由於90%星系是無法觀測到,因此我們看到的僅僅是宇宙冰山一角,宇宙中的星系數量是之前估計的10倍以上。

天文學家目前能夠觀測到的最遠天體達到130億光年,分析了大約130億光年外的天體數據之後,科學家估算了宇宙中星系數量,達到兩萬億的規模。在1990年代,科學家估計的數字是2000億個左右,這個數據統治了各大教科書長達20多年,如今這個數據終於要修正了,也是一個進步。

但我們也不能認為宇宙中星系就是2萬多個,可能這個數據會隨著觀測的進步而更新。2萬多個星系的分佈主要在暗物質網上,這是宇宙中一個龐大的物質結構,幾乎所有的物質都分佈在看不見的暗物質網上。科學家可以根據微波背景輻射圖進行分析,因為暗物質只通過引力發生聯繫,這一點也是觀測暗物質的一個途徑。


川陀太空問答


首先要說明的是,我們所談及的宇宙指的是

可觀測宇宙。據科學家推算,可觀測宇宙的直徑達到了約920億光年,甚至更大。由於宇宙空間本身出現過超光速膨脹(並不違背相對論),因此得以在138億年裡膨脹至如此龐大。

那麼,在這樣超乎想象的宇宙空間裡到底包含了多少星系呢?科學家也只能作出非常粗糙的估測,而最重要的估測樣本來自哈勃太空望遠鏡

1995年12月18日,哈勃望遠鏡對著大熊座方向的一片小片看似死寂的天區(下圖黃色框)凝視:

在超過10天的耐心觀測中,哈勃對這片天區進行了342次拍攝,最終合成一張舉世震驚的圖像——哈勃深場。誰也沒有想到,在死寂背後,竟隱藏著一片星漢燦爛。

在哈勃深場中,每一個亮點幾乎都是宇宙中的一個星系,這裡包含了超過3000個星系。這意味著,宇宙中的星系數量至少高達上千億

隨後,在2003年9月24日到2004年1月16日近4個月的時間裡,哈勃對天爐座的一小片區域展開觀測,經過800次曝光後合成一張更為驚人的宇宙圖——

哈勃超深場,其中至少包含了10000個星系。

到了2012年9月25日,NASA發佈了一張更為深處的宇宙圖——哈勃極端深場。在這張由2000多張照片合成圖像中,最久遠的星系可以追溯到132億年前。

這一切不僅告訴我們宇宙深邃得可怕,還為科學家提供了很好的研究樣本。基於此,科學家估計可觀測宇宙中星系的數量約為1000-2000億

當然,這是一個相對粗糙的估測,宇宙實際上可能更熱鬧,星系數量甚至可達上萬億


三體迷


這張哈勃極深場的圖片結合了美國宇航局哈勃太空望遠鏡10年間在原始的哈勃超深場中央拍攝的圖片。

(神秘的地球)據鳳凰科技(編譯/嚴炎劉星):美國太空網報道,在宇宙裡存在著大量的星系,對它最具代表性的闡述便是哈勃極深場(XDF)——一組利用哈勃太空望遠鏡拍攝的圖片集,展示了單張複合圖片裡包含上千個星系。

然而,估計整個宇宙裡星系的數量並非易事。首先純粹的數值是個問題——一旦總量達到10億以上,數量的繼續增加導致計數越來越麻煩。另一個問題便是我們儀器的限制,為了獲得更好的視野,望遠鏡必須擁有更大的光圈(主要鏡面或者鏡頭的直徑)以避免地球空氣產生的扭曲失真。

美國馬里蘭州巴爾的摩市空間望遠鏡科學研究所的天體物理學家馬里奧·利維奧(Mario Livio)表示,哈勃太空望遠鏡是目前進行星系統計和估計的最好工具。這臺於1990年發射的望遠鏡最初主鏡面存在失真,隨後在1993年的一次航天飛機訪問後修復了。哈勃還經歷了幾次系統升級和服務訪問,直到2009年5月的最終航天飛機任務。

2005年天文學家將哈勃望遠鏡指向看似空洞的大熊星座,並收集了長達10天的觀測信息。結果顯示在每一幀裡大約存在3000個昏暗星系,昏暗程度相當於第30級,相比之下北極星大約為第2級。這張複合圖片被稱為哈勃深場,是一個人一次能夠看到的最深最遠的宇宙。

隨著哈勃望遠鏡設備的不斷升級,天文學家重複進行了這次實驗兩次。在2003年和2004年,科學家創造了哈勃超深場,這張100秒曝光的圖片揭示了天爐星座單一的小點上有10000個星系。2012年,天文學家再次利用升級的設備觀測了超深場的一小部分。即使在如此狹窄的視野裡,科學家們仍然監測到5500個星系。科學家們將此取名為極深場。

總而言之,哈勃的觀測揭示了宇宙大約存在1000億個星系,但隨著太空望遠鏡技術的發展,這一估計值可能增加到2000億個。利維奧這樣說道。

數星星

無論所使用的設備是什麼,估計星系數量的方法是相同的。你利用望遠鏡選擇一片天空並觀測存在的星系數量,然後利用這片天空與整個宇宙的比例,從而確定整個宇宙的星系數量。“這一方法的前提假設是整個宇宙是均勻的。” 利維奧說道。“我們有理由相信事實的確如此,因為這是宇宙學原理。”

這一原理追溯到愛因斯坦的廣義相對論。廣義相對論的發現之一便是引力導致時空扭曲,基於此好幾名科學家(包括愛因斯坦)試圖理解引力將如何影響整個宇宙。

“最簡單的假設便是如果你用足夠差的視力觀察整個宇宙,你會發現各個方向的各片天空幾乎都是一樣的。”美國宇航局這樣表示。“這意味著,從非常大的範圍內求平均值時,整個宇宙的物質是均勻和各向同性的,這被稱為宇宙學原理。”

宇宙學原理的例子之一便是宇宙微波背景,這種輻射是宇宙大爆炸之後早期宇宙的殘餘物。利用例如美國宇航局威爾金森微波各向異性探測器(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe,簡稱WMAP)等設備,天文學家發現無論從哪裡觀測,宇宙微波背景幾乎都是相同的。

星系的數量未來是否會發生變化?

對宇宙膨脹——主要是通過觀測星系遠離我們的速率——的測量顯示,宇宙大約已經138.2億年老。隨著宇宙逐漸衰老和變大,星系將日漸後退,距離地球越來越遠,這使得利用望遠鏡觀測它們變得更加困難。

宇宙正在以超過光速的速率膨脹,這並不違反愛因斯坦的光速極限,因為膨脹的是宇宙本身,而非在宇宙裡穿行的物體。同時這種膨脹速率在不斷加速。這便是“可觀測宇宙”——也即我們能夠看到的宇宙——的概念發揮作用的地方。在1萬億年到2萬億年間,有很多星系將超出我們在地球上能夠觀測的範圍。“我們將只能觀測到那些發出的光能夠到達地球的星系,但這並不意味著這是宇宙裡所有的星系。這便是可觀測宇宙的定義。”

星系也會隨著時間的推移發生變化。銀河系在未來將與鄰近的仙女座星系發生碰撞並在40億年後合併。在此之後本星系群的其它星系——距離我們最近的那些星系——將最終合併。未來星系的居民可以觀測到的宇宙將更加昏暗。“那時候的文明可能無法發現宇宙具有1000億個星系的證據,人類將無法觀測到宇宙正在膨脹,甚至可能不知道曾經發生過宇宙大爆炸。”

其它宇宙呢?

隨著早期宇宙的膨脹,其它理論認為不同的“口袋”可能逃離並形成不同的宇宙,它們可能以不同的速率膨脹,包含其他類型的物質,甚至擁有與我們完全不同的物理定律。利維奧指出其它宇宙可能也存在星系,只是我們無法確定的證實這一點。所以星系的總量可能比2000億個還要大。

在我們自身的宇宙裡,隨著2018年詹姆斯韋伯太空望遠鏡的發射,天文學家將能夠更好的確定星系總量。哈勃太空望遠鏡能夠一窺宇宙大爆炸後4.5億年形成的星系,而詹姆斯韋伯太空望遠鏡可以追溯到大爆炸後2億年形成的星系。“即便如此,預計的星系總量可能並不會發生太大的變化,” 利維奧說道。他指出第一批星系不可能形成於更早時期。“因此2000億個星系可能是我們可觀測宇宙的最佳估計。”


書香海韻


毫無疑問,將來人類的天文偵測手段和儀器越先進,看到的星系會更多、更遠。說什麼能看到宇宙形成後4億年、2億年的星系實在不能令人信服。宇宙大爆炸膨脹理論假說雖然代表了目前階段的先進宇宙形成理論假設,但對宇宙形成年齡137年的計算,仍然十分偏小,宇宙形成的年齡可能達千萬億年!宇宙空間也大的超目前可觀測宇宙部分的千萬倍,宇宙中的星系會多的超乎想像,達萬萬億個。儘管目前的天文觀測解釋都趨向於向宇宙爆炸膨脹假說上靠,但將來隨人類多學科、技術手段的整體進步,會不斷地完善、補充宇宙大爆炸理論,甚至推翻宇宙大爆炸理論,而形成新的宇宙形成理論!這是全人類科技進使然!也許直至幾萬年、幾十萬年後人類滅亡還不能完全搞懂宇宙形成的奧秘,但之前人類對宇宙的探索不會止步!


俏江南35


如果用二千五百年以前的佛學來解答,宇宙不止一個。在每一個宇宙中,存在著像黃河裡的沙子的數目一樣多的、大大小小、形狀各異的天體。這些天體都在經歷著成住毀空的過程,有的天體上有光,有的無光,有的天體上有生物,有的無生物。

  佛教以一個太陽系來做劃分,1000個太陽系這是一個小千世界;1000個小千世界就變成一箇中千世界,1000箇中千世界就變成一個大千世界,這又稱為三千大千世界。所以說就太陽系而言,一個大千世界有10億個太陽系(1000的三次方是10億)。 一佛陀撐管一大千世界,  在另一部佛教重要的經典《華嚴經》中,則認為10000億個三千大千世界宇宙系統組成一個“華藏宇宙系統”。華藏宇宙系統也只是更大的宇宙系統——大雪海遍照佛(佛教認為有的佛本身就是一個宇宙系統)手心的一個微塵團。是不是感覺佛學的偉大?當今科學對這種宇宙認識也沒有否定,而是加以研究這種超越的認知!頂禮阿彌陀佛……


請把牛麻壁還給牛


只有一個星系,我們的宇宙中心是一個超級黑洞,所以的星系都是圍著這個黑洞在運行的。。



姚遠專號


我們不要太糾結宇宙有多少個星系,因為星系間也不可能是像一盤散沙獨立存在的,肯定是很多星系都有共同的引力源,都受到一個巨大的引力體所吸引掌控。如果連人類所能看到的星系都是獨立存在的話,那麼宇宙就亂套了,各個星系就會互相侵蝕吞併,天體運行就沒有規律可行。畢竟人類所能看到的星系,對於星系空間並不算遠。這樣一個由很多星系組成的超級星系團,也必定受力於一個引力體,而這個引力體,會是一個獨立的星體,會在宇宙中像自由落體般運動。那麼由於萬有引力,在這個範圍內的一切物質形態,都會受到影響,完全控制在一個範圍。而這個超級星系團範圍外,理論上可能出現幾種情況的,在近的範圍是不可能再有大的星系天體了,就會出現一片巨大的宇宙真空。就算這個星系團範圍外還存在大的星系團,那也會是很遠很遠,幾乎是可以算另外一個宇宙的地方了。而這種地方有無都是有可能的。所以我認為,人類所能觀測到的星系,都是相互有影響的,都屬於同一個星系團,數量也是有限的,而在這個星系團範圍外,有無星系都是可能存在的。


蘭者蘭心


我們可觀測的宇宙直徑有920-940億光年。目前宇宙已觀察到的星系就有1250多億星系。

銀河系的恆星,應該是2000多億個,宇宙中大概有3000萬億億個恆星。這比地球上的沙子還要多。


科學小殿堂


我感覺宇宙絕對不是人類目前所能想象的那麼大,目前的規模已經超出了人類大腦所容納的範圍。說白了這個空間裡不一定只有一個宇宙,我們也可能生活在一個正在極速擴張的球體裡。在這個球體以外還有很多類似的空間!每個球體都在無限的擴張……也許會有多個或者說無限的宇宙在重合,交替,星系對於宇宙來說就像是地球上的一粒黃沙,,完全已經超出了我們人類所能認知的極限


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