宇宙有多少个星系你知道吗

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宇宙有多少个星系宇宙中有多少个星系从来都没有一个准确数字，即使到现在我们观测过的都不超过可观测宇宙的千分之一，但根据我们观测过的天区的星系平均密度普适到可观测宇宙，那么我们将得到一个庞大的数字，大约存在数万亿个星系。关于数星系这件事只能从哈勃开始说起，从1990年发射的哈勃望远镜由于磨制误差导致了比较严重的球差，哈勃是一个比较严重的近视眼，当然这个误差后来被修正了，随后则开始了哈勃的辉煌生涯，在将近三十年的历程中，哈勃留下了无数经典的照片，在这些海量照片中，有三张令人震撼或者说令人深思的照片，分别是在1995年12月的HDF以及2003年9月到2004年1月的HUDF和2009年拍摄的XDF。一、哈勃深空场HDF的由来哈勃空间望远镜恢复正常观测以后，其中有10%时间是哈勃项目主任可以决定观测任务，这就是所谓的主任裁量时间，时任空间望远镜科学研究主任罗伯特·威廉斯决定把1995年的主任裁量时间用于研究遥远星系。支配时间决定以后，目标选择就成了最大的难题，因为地球所在的太阳系处在银道面上，遥远的天体会被银道面密集的恒星所影响，而地球南北天极指向是远离银道面，因此全天数十个候选区中都北半球或者南半球方向，但为方便后续北半球地面天文台观测，最终选择了大熊座附近的一小块区域。目标选定后，哈勃在1995年12月18日至28日间总共拍摄了342张照片，在多个波段（滤光镜）下获得了影像，在这块看似沉寂的区域中，有着众多的光点，每一个光点，都是一个星系。二、哈勃南天深空（HDFS）哈勃望远镜使用第二代广域和行星照相机在1998年9月至10月间南天区杜鹃座：赤经22h32m56.22s，赤纬-60°3302.69这个位置拍摄了数百张照片叠加合成。与哈勃大熊座的HDF类似，杜鹃座这个区域看起来空无一物的太空布满了密密麻麻的星系。三、哈勃超级深空场（HUDF）哈勃超级深空场是哈勃在2003年9月24日至2004年1月16日对天炉座的一小块区域累积曝光113天的数据累计而成（注意是累积哦），它是在2006年以前可见光波段最远距离的宇宙深处照片。哈勃超深空照片显示的范围为3平方角分，只有全天空12700000分之一的面积，但就在这么一个看似狭小的区域中，估计大约有10000个星系，照片中的部分天体位于130亿光年外。四、哈勃极深空（HXDF）人类看到宇宙的最远极限，超过133.5亿光年外宇宙的秘密。天文学家发现星系在遥远的距离上分布是均匀的，并不存在方向差异，而从星系数量上来估计，整个宇宙似乎有高达数万亿个星系。这些照片在围观群众看来似乎只是凑个热闹，但它所揭示的宇宙是我们未曾预料到的，哈勃的这些深场照片犹如一个时间隧道，穿越到了宇宙最初的那个时代，我们知道宇宙的年龄是138.2亿年，而哈勃极深场（HXDF）至少探索到了133.5亿年前，也许还有一步之遥就能摸索到宇宙最初诞生的时刻，但从此之后，每前进一步都将极为困难，因为更遥远的宇宙，将无法用可见光波段，甚至超脱红外波段，最终可能连电磁波段都无法利用，也许探测宇宙的终极，需要用引力波作为手段。

宇宙里到底有多少个星系？又是怎么知道的呢

宇宙中有千亿个以上个星系。宇宙中有着无数的星系，我们连宇宙有多大都不确定，更不知道宇宙之外还有什么。宇宙中的星系只能以亿为单位来计算。而且宇宙中还有许多黑洞和白洞，它们在不断地吞噬和释放星系。按照形状和结构，星系可以分为旋涡星系、棒旋星系、椭圆星系和不规则星系。人们估计河外星系的总数在千亿个以上，最通用的河外星系分类法是1926年哈勃提出的。

宇宙中有数千亿甚至上万亿个星系，但这个数量是通过观测与统计估算得出的。科学家通过各种先进的望远镜和探测手段，对可观测宇宙中的星系进行研究，逐步了解了星系的数量和分布。

1. 宇宙中星系的数量

估算星系数量：目前，科学家估计可观测宇宙中有大约1万亿到2万亿个星系。这个估计是基于对宇宙中一部分区域的深度观测，再通过数学方法进行外推得到的。

可观测宇宙：可观测宇宙的直径大约为930亿光年，这个范围内的星系是我们目前通过望远镜能够探测到的，但可能在更远的地方还有很多我们看不到的星系，因为光还未传播到我们这里。

2. 如何知道宇宙中的星系数量

要估算宇宙中的星系数量，科学家主要依靠天文望远镜的观测，通过对一部分天空的深度探测，然后进行统计和外推。以下是几个重要的步骤和方法：

2.1 哈勃深空观测

哈勃太空望远镜对宇宙的深空区域进行了详细观测，特别是**哈勃深空（Hubble Deep Field）和哈勃超深空（Hubble Ultra Deep Field）**等项目。

在这些观测中，哈勃望远镜对一个非常小的天区进行了长时间的曝光，结果在该小天区中观测到了成千上万的星系，即使是最暗淡的星系也被探测到。通过这种对微小区域的观测，科学家可以推测整个天空中可能存在的星系数量。

例如，在哈勃超深空的观测中，科学家在一个类似手指甲大小的天区中观测到大约1万个星系。通过将这个数字外推至整个天空的面积，得出了可观测宇宙中星系的数量估计。

2.2 詹姆斯·韦布太空望远镜（JWST）

詹姆斯·韦布太空望远镜比哈勃望远镜更强大，尤其是它的红外观测能力使得它能够探测到宇宙中更远、更暗的星系。

通过詹姆斯·韦布望远镜的观测，科学家们发现了许多早期宇宙中的星系，这些星系以前由于过于遥远和暗淡而无法观测到。这也使得科学家对星系数量的估计得到了修正，从最初的1000亿到2000亿个星系提升到现在的1万亿到2万亿个星系。

2.3 大规模天文调查

通过地面上的大口径望远镜，如斯隆数字巡天（Sloan Digital Sky Survey, SDSS），科学家可以对宇宙中的星系进行大规模的统计。

SDSS项目对天空的很大一部分进行了扫描，记录了数百万个星系的位置、亮度和光谱信息。这些观测帮助科学家建立宇宙星系的分布模型，并对星系的总数量进行进一步的估算。

3. 星系数量的估算过程

样本外推：科学家通过对某个特定区域的深度观测，得到一个小区域中的星系数量，然后使用统计方法将这个数量外推到整个天空。这种方法类似于通过小样本来估算整个群体的大小。

红移测量：通过红移测量，科学家能够确定星系的距离。宇宙中星系的光会由于宇宙的膨胀而发生红移，红移越大，星系的距离越远。通过测量不同距离上的星系数量，可以对宇宙中的星系分布做出推断。

宇宙演化模型：科学家还使用宇宙演化模型来推断星系的数量。这些模型考虑了宇宙的膨胀、星系的形成和合并过程，以及恒星的形成率等因素。通过对模型的运行，科学家可以更准确地估算宇宙中星系的数量。

4. 宇宙中星系的分布与演化

宇宙中的星系并不是均匀分布的。它们通常聚集成星系群、星系团，并进一步组成超星系团。这些星系形成了类似宇宙网的结构，星系和星系团沿着宇宙网中的丝状结构分布。

星系在宇宙演化中也会相互作用、合并。例如，银河系和仙女座星系预计将在未来的数十亿年内发生合并，形成一个更大的星系。这样的合并和相互作用在宇宙中非常普遍，并且对星系的数量和形态有着重要影响。

5. 观测的局限性

观测范围有限：当前我们只能观测到可观测宇宙的部分，即那些光在138亿年内能到达地球的区域。可能在可观测宇宙之外还有大量的星系，但它们的光由于宇宙膨胀的速度超过了光速，无法到达我们这里。

暗星系的存在：还有一些星系由于它们的恒星数量较少或者光度太暗，或者主要由暗物质组成，无法被传统的光学望远镜直接观测到。科学家推测，可能存在数量庞大的“暗星系”，这些星系难以通过直接的观测手段发现。

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