首先,我们所说的宇宙是指哈勃体积。根据科学家的计算,哈勃体积的直径已经达到920亿光年甚至更大。因为宇宙空本身经历了超光速膨胀(并不违背相对论),所以才能够在138亿年内膨胀到如此巨大的规模。
那么,这个不可思议的宇宙空包含了多少个星系呢?科学家只能做出非常粗略的估计,最重要的样本来自哈勃太空望远镜。
1995年12月18日,哈勃望远镜盯着大熊座方向一个看似死气沉沉的小天空区域(下面黄色方框):
在10多天的耐心观察中,哈勃拍摄了这个天空区域的342张照片,最终合成了一张震撼人心的图像——哈勃深空。没有人想到,在寂静的背后,有一颗灿烂的星。
在哈勃深空中,几乎每一个亮点都是宇宙中的一个星系,包含3000多个星系。这意味着宇宙中至少有数千亿个星系。
然后,在2003年9月24日到2004年1月16日的近4个月里,哈勃观测到了天体熔炉基座的一小块区域,经过800次曝光,合成了一张更为惊人的宇宙地图——哈勃超深场(Hubble Superdeep Field),其中至少包含了10000个星系。
2012年9月25日,NASA发布了一张宇宙更深的照片——哈勃极深场。在这张由2000多张照片组成的图像中,最古老的星系可以追溯到132亿年前。
这一切不仅告诉我们宇宙深得可怕,也为科学家提供了很好的研究样本。基于此,科学家估计哈勃体积中的星系数量约为1000-2000亿。
当然这是比较粗略的估计。宇宙可能实际上更加活跃,星系的数量甚至可能达到万亿。
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