宇宙中有多少星星? 终于有了答案!

遥远的宇宙的哈勃太空望远镜的图像。

抬头看向夜空,它是具有挑战性的,足以让一个业余天文学家计算肉眼可见的星星。 与更大的望远镜,更多的星星变得可见,使计数不可能因为需要的时间。 所以天文学家是如何算出宇宙中有多少星星?

第一个棘手的部分是试图定义宇宙是什么意思,说大卫?Kornreich纽约州伊萨卡学院助理教授。 他的创始人康奈尔大学问一位天文学家服务。

我不知道(答案),因为我不知道宇宙是无限大的,他说。 可观测宇宙似乎回到过去约137亿光年,但超出了我们可以看到有多少,更多。 一些天文学家也相信我们可以生活在一个多元宇宙,像我们这样的会有其他宇宙中某种更大的实体。

最简单的答案可能是恒星的数量估计在一个典型的星系,然后乘以估计数量的星系在宇宙中。 但即使是棘手的,像一些星系在可见光或红外发光更好,例如。 也有估计必须克服的障碍。

2016年10月,在《科学》杂志上的一篇文章(基于深视野图像从哈勃太空望远镜)建议在可观测宇宙大约有2万亿个星系,星系比先前建议的约10倍。 在电子邮件中与科学生活,作者Chrisher Conselice诺丁汉大学的天体物理学教授在英国,大约有说1亿颗恒星在星系的平均。

望远镜可能无法查看所有的星星在一个星系,。 2008年的一项估计斯隆数字巡天(目录所有观察对象在天空的三分之一)发现了4800万颗恒星,大约一半的天文学家们希望看到的东西。 像我们的太阳这样的恒星可能甚至没有出现在这样的一个目录。 ,许多天文学家估计一个星系的恒星数量基于它的质量都有自己的困难,因为暗物质和银河系自转做估计之前必须过滤掉。

盖亚等任务使命,欧洲航天局的太空探测器在2013年推出,可以提供进一步的答案。 盖亚旨在精确地图银河系大约包含了10亿颗恒星。 它建立在先前的希帕克斯的使命,这正是位于100000颗恒星还有100万颗恒星映射到一个较小的精度。

盖亚将监控每个10亿目标恒星在5年期间,70倍精确制图,距离,运动和亮度的变化,欧洲航天局在其网站上说。 相结合,这些测量将建立一个前所未有的银河系的结构和演化的照片。 由于这样的任务,我们提供一个更可靠的估计更近一步经常问这个问题:在宇宙中有多少星星?

可观测宇宙

即使我们宇宙缩小可见的定义我们可以看到估计恒星的数量在这仅仅需要知道宇宙有多大。 第一个并发症是宇宙本身就是扩张,和第二个并发症是时空是弯曲的。

采取一个简单的例子,光从物体离我们最远的需要前往地球大约137亿光年,考虑非常年轻的对象会笼罩因为光线不能携带早期宇宙中。 所以可观测宇宙的半径应该是137亿光年,因为只有那么久的光线到达我们。

或者应该吗? 这是一个合乎逻辑的方式来定义距离,但不是一个相对主义者如何定义距离,Kornreich说。 相对主义者将使用一个设备如米尺,设备测量的距离,然后只要需要扩展它。

这产生一个不同的答案,有消息在半径定义为480亿光年。 ,在这个数字来源不同。 这是因为时空是弯曲的。 随着观察者用米尺测量,光影响测量。

星系观测

很容易计算恒星星系内时,因为这就是他们倾向于集群。 甚至开始估计恒星的数量,那么你需要估计星系的数量和想出某种平均。

一些估计挂钩银河系的恒星质量为1000亿太阳质量,或太阳质量的1000亿倍。 平均的类型我们星系中的恒星,这将产生一个答案1000亿颗恒星的星系。 这是可能发生变化,,这取决于许多恒星比我们的太阳大,小。 ,其他估计银河系有2000亿颗恒星。

的星系的数量如图所示是一个令人惊讶的数字,,一些成像实验执行的吗哈勃太空望远镜。 多年来几次,望远镜有一个检测器对准天空中一个微小的点计算星系,执行工作后再望远镜被宇航员在航天飞机时代升级。

1995曝光的一个小点在大熊星座显示大约3000微弱的星系。 在2003 - 4,使用升级工具,科学家们观察了一个小的天炉星座星座,发现10000个星系。 2012年天炉座的一个更详细的调查,更好的工具,显示大约5500个星系。

Kornreich使用一种非常粗略的估计10万亿星系在宇宙中。 ,乘以估计银河系的1000亿颗恒星确实导致大量:1000000000000000000000000颗恒星,或者一个1后24 0。 Kornreich强调数量可能严重低估,更详细的看着宇宙将展示更多的星系。