星系總數是多少?

13 次觀看·2023年9月28日
宇宙中,地球人的家園位於銀河系,但銀河系絕非宇宙中唯一星系。為了更瞭解我們的宇宙組成成分、如何演化,天文學家想解答一個問題--答案卻絕沒想像中的那麼簡單:宇宙裡,到底有多少個星系?
漆黑夜空中,看得到的銀河系掛在天上,像條微彎發亮的帶子。人們自古以為整個宇宙裡只我們一個星系組成,直到1924年才發現那其實錯了。那年,天文學家哈伯,從好幾個漩渦星雲裡辨識出"變星",用這些變星,哈伯計算出星雲的距離遠近,觀測證明那些變星距離太遙遠,根本不可能屬於咱們銀河系--那些星星應是屬於其他星系才對--遠在銀河系以外!
此後天文學家開始尋找解答,在可觀測宇宙裡,究竟有多少星系。
1995年哈伯深空觀測結果出爐,可信的星系數量估計,因而首度得知。那是史上第一次深入觀測極遙遠的宇宙,另發現數百個從來沒看過的星系。後續的一些深空觀測儀器,包括哈伯及其他,都偵測到許多更暗更遠的星系。從觀測結果,天文學家推估宇宙總共有 1 千 2 百億個星系。這是在所謂的「可觀測宇宙」以內的星系數量,包含所有哈伯這類望遠鏡應該可觀測到的天體,這些天體的光,宇宙創生以後,有夠長的時間能來到我們這裡。超過這個範圍,在這稱為「宇宙視界」的邊界以外,宇宙還繼續,但究竟還繼續多遠?無法回答。
根據哈伯和其他天文儀器收集的公開資料,天文學家在2016年完成最新分析認為,先前星系數量的估計若界定在可觀測宇宙的範圍內,恐怕只算到了十分之一,換言之,天文學者認為,宇宙裡有90%的星系,太暗或太遠,現階段的望遠鏡根本看不到。
星系是否存在只能藉模型和計算來推估,新收集到的資料已能讓天文學家看得到130億年前的宇宙早期,回溯過去發現:在初代宇宙,星系密度較現階段高10倍,那些星系大多又小又暗,質量僅與環繞在銀河系周邊的"衛星"星系近似,相當小。分析結果明確顯示星系在彼此併合中演化成長,經過宇宙漫長歷史,長期下來,星系總數變少了~~少滿多的!
宇宙中有90%星系,我們還從未曾觀測到,自然界似乎遠超過你我想像,永遠教人驚奇。
原影片網址: https://www.spacetelescope.org/videos/heic1620a/
銀河系是我們的宇宙家園 但它遠非宇宙中唯一的星系
為了更好地理解宇宙的組成和演化
天文學家試圖回答一個看似簡單實則複雜的問題
宇宙中有多少星系
在一個漆黑的夜晚 銀河可以被看見為夜空中的一道發光帶
而在很長一段時間內 人們認為整個宇宙僅由我們的銀河系組成
這僅在1924年有所改變 那一年愛德文·哈勃在幾個螺旋星雲中辨識出變星
他利用這些恆星計算這些星雲的距離
他的觀測證明這些恆星遠遠超出我們銀河系的範圍
他們則是來自其他星系的成員 遠在銀河系之外
從那時起 天文學家們一直在努力查明可觀測宇宙中究竟有多少個星系
只有在1995年觀測哈勃深空後 才能做出可靠的初步估計
這是人類首次真正深入觀察宇宙
而且揭示了數百個前所未見的星系
接下來 哈伯望遠鏡和其他儀器進行了更深入的觀測
探測到更微弱且更遙遠的星系
從這些觀察中 天文學家得出結論 宇宙中總共有1200億個星系
這些只是所謂可觀測宇宙中的星系
這包括所有本質上可以通過哈勃之類的望遠鏡觀測到的物體
那些自宇宙誕生以來有足夠時間讓光線到達我們的區域
超過這個稱為宇宙視界範圍的界限 宇宙仍然持續存在
它到底會走到哪一步 仍是一個未解之謎
現在 天文學家已經對哈勃望遠鏡和其他望遠鏡的已發表數據進行了新的分析
他們得出結論 認為先前對可觀測宇宙中星系數量的估計至少低了十倍
他們認為 宇宙中約有90%的星系實際上過於暗淡且距離過遠 現有的望遠鏡無法觀測到
天文學家只能根據模型和計算推測它們的存在
新收集的數據讓天文學家能夠回溯超過130億年前的歷史 進入宇宙的早期時代
這項研究揭示了早期宇宙中星系的密度比現在高了十倍
這些星系大多相對小而暗淡 質量與銀河系周圍的衛星星系相似
這些結果強有力地證實了星系在宇宙歷史中透過合併而演化和增長
隨著時間的推移 它們的總數大幅減少
在我們的宇宙中 仍有百分之九十的星系尚未被觀測到
因此哈勃望遠鏡與即將問世的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡仍有許多待探索與發現的領域
大自然再次以超越我們最狂野想象的方式驚豔了我們