1924年,哈勃观测仙女座大星云和M33星云的速度和距离,认为它们离地球超过几十万光年,因此提出了河外星系的概念。
时隔近百年,哈勃望远镜让我们看到更遥远的星系,大尺度宇宙结构观测到星系密度均匀的排布。
这些数据让人不得不对宇宙有所改观,看似普通的星空背后,竟然蕴藏着如此之多的星系。
那么天文学家是如何根据可观测宇宙中星系的分布,估算出这一庞大的数字的呢?
估算可观测宇宙中星系的数量。
1924年,哈勃在威尔逊山附近的威尔逊山天文台使用望远镜观测天体,同时对天体的光谱进行分析。
哈勃对天体的研究成果是十分丰硕的,他提出哈勃定律,揭示了宇宙正在以一种不断膨胀的速度发展。
作为天文学奖的创始人,哈勃本人一生对于天文学的研究贡献良多,让人们对于宇宙有了更深一步的认识。
1924年,哈勃使用威尔逊山的2.5米的反射望远镜,观测仙女座大星云和M33星云。
当时大家都认为它们是银河系中心的巨型星系,但当哈勃通过光谱分析后认为,它们离地球可能超过几十万光年,所以不在银河系中,而是河外星系。
哈勃的一项研究让人们对于宇宙的认知发生了很大的变革,同时也提出了估算星系数量的基础。
根据哈勃的模型,宇宙是无边无际的,因此可观测宇宙的半径大概是4.5亿光年,比较合理的估计显示可观测宇宙中的星系数量大概是2万亿个。
哈勃的估算方式是和我们在夜空中能看到的大约10万亿颗星星进行对比,但又因为大气折射等因素,所以最后得出的数据应该在2万亿个左右。
然而,有天文学家对哈勃的数据提出不同观点,星系数量实际上要比哈勃的估算更多。
他们的观点是,哈勃的估算模型只是明智的猜想,并没有真实的数据作为证据。
而且哈勃的模型认为宇宙是无限的,所以星系数量是翻倍增长的,因此2万亿的数量只是一个很小的数。
对于天文学家而言,认为星系的数量是2万亿甚至20万亿,都是大概意思,未来有了更好的观测仪器和新的数据,这一数字还可能会有所改变。
天文学家依旧坚持哈勃的观点,可观测宇宙的半径在几百亿光年的范围,宇宙的边缘也有星系的存在,因此这样看来宇宙的边缘应该也有2万亿个星系。
星系的数量虽然估计了,但是天文学家对于银河系内的恒星却知之甚少,恒星的数量未来也有可能会被重新估算。
哈勃望远镜带来的新发现。
哈勃望远镜是美国在1990年发射的最重要的天文观测工具,它的镜头比较强大,能够观测到很遥远的星系。
它不仅揭示了大尺度上宇宙的结构和演化过程,还让人们对于宇宙有了更深一步的认识。
哈勃望远镜的观测让人们能够看到更遥远的星系,它的观测深度在近20亿光年的范围,哈勃经过几十年的观测工作,它的观测深度还在不断提高,已经观测到数千个超过13亿光年的星系。
哈勃望远镜的观测让人们对于星系有了更深一步的认识。
大尺度上,通过哈勃望远镜照相得到的结果,可以让我们看到星系的组成、结构,以及星系之间的相互作用,还可以看到星系在宇宙中的分布等。
观测的深度,决定了我们能够看到什么,哈勃望远镜的视野非常的开阔,能够看到比较遥远的星系,从而揭示出关于星系的成分、结构、形成过程等等。
天文学家根据哈勃望远镜的观测数据,认为宇宙的结构还是蛛网状结构,不管是大的星系团,还是星系团中的星系,各自都聚集在一起,将成千上百的星系群聚集在一起,而且存在着很多空旷的地方。
因此宇宙的结构还是比较稳定的,环绕着我们的银河系,在宇宙尺度来看,还是很渺小的。
宇宙的多大,多深,有多少个星系。
哈勃望远镜的视野能够观测到近20亿光年范围内的可观测宇宙。
天文学家对于宇宙的大小有一个大概认识,那就是宇宙的形状和我们生活在球体上的地球是一样的,也可以以地球为参照物,其半径大概在140亿光年左右。
这个大致的范围就是我们能观测到的宇宙,科学家将这一范围称之为可观测宇宙。
可观测宇宙内的各种天体和星系,都是由数以万亿不同数量的星系组成,还有更多数不清的恒星以及行星等等。
大尺度上,可观测宇宙内星系的分布是非常均匀的,无论是在哪一个方向上看,所观测到的星系的分布都是均匀的,这种均匀的分布规律也是宇宙世界中最为重要的天文观测结果之一。
宇宙有多大,有多少个星系?
可观测宇宙内,有2万亿个星系,这个数值实在是让人难以置信,如果每个星系都盛产恒星,那么数以万亿的星系,恒星的数量将是一个不可估量的数值,这将为我们带来更加广阔的想象空间。
更多的恒星和行星会产生出不一样的生命,让人们对于宇宙的无限性和多样性有更加深刻的认识。
天文学家根据宇宙的平均密度,估计出可观测宇宙内的星系数量,根据哈勃望远镜的观测结果,两颗相隔较远的星系,在一个单位体积空间内的平均密度是2颗星系,在10个单位体积空间内的平均密度是20个星系。
以此类推,在1000万个单位体积空间内,则有2亿个星系,天文学家通过计算,估算出可观测宇宙中的星系数量是2万亿个。
宇宙的边缘也有星系的存在,再次观测到的星系数量也在2万亿个左右,这也符合哈勃的观测模型。