晴朗的夜晚,從路燈的燈光中望向天空,你會用肉眼看到幾千顆星星。即使是使用一個非專業的天文望遠鏡去觀測,也會有數百萬星星進入視野。

那麼宇宙中一共有多少顆星星呢?提出這個問題很容易,但科學家很難給出一個完美的答案。星星不是隨機散佈在太空中,它們被聚集在一起形成星系。我們的太陽屬於銀河系。天文學家估計,僅在銀河系中就有大約1億顆星星。除此之外,還有數以百萬計的其他星系!

依巴谷衛星繪製的我們星系數百萬星星的圖片,但宇宙中還有多少顆星星呢?

依巴谷衛星繪製的我們星系數百萬星星的圖片,但宇宙中還有多少顆星星呢?

有人說,計算宇宙中的星星就像試圖計算地球上海灘上的沙粒數量一樣。我們可以通過測量海灘的表面積並確定沙層的平均深度來做到這點。如果我們能夠計算出一個單位空間的沙灘中的沙礫數量,通過乘法,我們可以粗略計算出整個海灘上的沙礫數量。

對於宇宙來說,我們把星系看作一個單位空間,大約有 10 的 11 次方到 10 的 12 次方顆星星在我們的銀河系中,與此同時我們的宇宙大約有 10 的 11 次方或  10 的 12 次方左右個星系。 通過這個簡單的計算,我們可以大約估算出宇宙中 10 的 22 次方至  10 的 24 次方顆星星。 這隻是一個粗略的數位,因為顯然並非所有星系都是相同的,就像在海灘上,不同地方的沙子深度也會不相同一樣。

沒有人試圖去一顆一顆地單獨數這些星星,取而代之的是我們測量星系的綜合數據,例如數量和光度等。 歐洲太空總署的赫歇爾空間天文臺(擁有人類有史以來發射的最大的遠紅外線望遠鏡,用於研究星體與星系的形成過程)做出了重要貢獻,他「計算」出了紅外線中的星系數量,並測量了它們在這個範圍內的光度——這是以前從未嘗試過的。

瞭解星星形成的速度可以為計算結果帶來更強的確定性。 赫歇爾( Herschel )還繪製了整個宇宙歷史中星星的形成速度。 如果你能估計星星形成的速度,你將能夠估計今天宇宙中有多少顆星星。

1995年,哈伯太空望遠鏡( Hubble Space Telescope ,HST )的一張圖像表明,星星的形成在大約七千萬年前達到了一個高峰。然而最近,天文學家又想了一想:哈勃深場圖像是在光學波長下拍攝的,現在有一些證據表明,許多早期的星星形成被厚厚的塵埃雲所掩蓋。塵埃雲阻擋了星星的光線,並將其光轉化為紅外輻射,使它們對 HST 不可見。但赫歇爾可以在紅外波長下觀測這個在以前被隱藏的宇宙,揭示

蓋亞衛星繪製銀河系星圖

蓋亞衛星繪製銀河系星圖

很快,蓋亞衛星將發射,它將建立在喜帕恰斯任務的遺產之上,研究我們銀河系中的星星。該任務將十多萬顆星星的位置精確到高精度,將超過一百萬顆星星的位置精確到較低的精度。蓋亞將在五年內監測其10億顆目標星星中的每顆70次,精確地繪制它們的位置,距離,運動和亮度變化。綜合起來,這些測量結果將為我們銀河系的結構和演化建立前所未有的圖景。

多虧了這樣的任務,我們離回答那個經常被問到的問題:「宇宙中有多少顆星星?」又近了一步。


參考文獻:

[1]ESA – How many stars are there in the Universe?

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1 Comment

  1. 人類的探索將永無止境

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