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宇宙中有到底有多少银河系,有多少个太阳?科学观测告诉你真相

时间:2022-07-07 07:14:22 来源:科普之家 作者:时空通讯 栏目:头条 阅读:43

本文基于回答网友类似问题,见下面截图:

一看这个问题就知道是对天文常识不甚了解的朋友提出的,但这种愿意学习刨根究底的精神很好,赞一个。

先理清一下问题中的两点错误一是宇宙中有多少个“银河系”的问题。宇宙中有很多星系,但银河系是特指我们所在的星系,因此只有一个。宇宙中可能有很多与银河系相似的星系,但不可能存在与银河系完全一模一样的星系。即便有,也不会叫银河系,因为银河系只是人类给自己所在星系确定的名称。

二是每个“银河系”都有一个“太阳”的问题。太阳是特指我们地球所在行星系统里的唯一主恒星,在整个银河系里,只有这一颗。就像题主叫某某某,整个中国只有这一个。而在其他星系,并不存在我们“这颗”太阳,就像其他国家也不存在题主某某某一样。

如果题主说的太阳是指太阳类恒星,在银河系就有很多了,其他星系同样也有很多。

恒星是按质量划分的,太阳质量为1.9891*10^30kg(千克或公斤),天文学界把约0.8~1.2倍太阳质量的恒星统称为黄矮星。黄矮星正式的学名叫GV恒星,就是光谱为G型,光度为V的主序星。这类恒星核心在持续不断进行着由氢融合成氦的核聚变,表面温度在5300~6000K之间。

银河系有恒星约4000亿颗,其中黄矮星约占20%,也就是约800亿颗。

其他星系也有太阳吗?刚才说了,宇宙中只有一个叫银河系的星系,也只有一颗叫太阳的恒星。但宇宙中有许多许多星系,有许多类似银河系的星系,每个星系都有很多类似太阳的恒星。

现代宇宙标准模型理论认为,宇宙诞生于约138亿年前,是由一个体积无限小的奇点爆发出来的,宇宙诞生后一直在超光速膨胀,现在可观测宇宙半径约465亿光年。

从伽利略开始,人类有了望远镜观测星空,才发现天上看到的星星基本都是太阳系以外,和太阳类似的恒星,只是大小不同而已;再后来人们发现这些恒星几乎都是在一个星系里面,科学家把这个包含我们家园的星系叫银河系;再后来,发现银河系以外还有很多很多星系。

由此,人类认识的宇宙越来越大,形成了一个层层套叠的天体结构。在这个结构中,最小的就是地球和月球,叫地月系;然后是包含八大行星和几百颗矮行星、卫星,无数小行星、彗星组成的太阳系,半径约1光年;而太阳只是银河系中4000亿颗恒星中的普通一颗。

银河系直径约20万光年,属于本星系群50余个星系中的一员,而本星系群又属于本超星系团中的一员。本超星系团包含上百个星系团(群),覆盖着约1亿光年的天区,其中最大的星系团是室女座星系团,就含有至少2500个星系。

本超星系团的上级结构是拉尼亚凯亚超星系团,至少包含有10万个星系;再上面还有范围达百亿光年的结构。

这些星系有大有小,银河系只是其中一个中等星系。小星系有恒星100亿颗左右,如距离我们最近的大麦哲伦星系;大星系就大得超乎我们想象了,如已发现距离我们30亿光年的一个星系,直径是银河系的160倍,质量约为银河系的2400亿倍。

天文学家们用古希腊神话中的巨人“阿尔库俄纽斯”命名了这个星系,如果那里的恒星结构与银河系差不多的话,横行数量就有约960万亿亿颗之多。

这些星系中没有一个完全与银河系一样的星系,也没有一颗完全与太阳系一样的恒星,但肯定有许多差不多的星系和恒星。因此宇宙中有很多类似银河系这样的星系,更有数不清像太阳这样的恒星。

宇宙中到底有多少星系和恒星?至少到现在还没人知道宇宙中到底有多少星系。不过我们可以参考哈勃望远镜拍摄的几张惊世骇俗的照片,扩充一下我们对宇宙星系数量的想象。

这组照片分别称为:哈勃深空视场(简称HDF)、哈勃超级深场(简称HUDF)、哈勃极端深场(简称XDF)。现在,我们只了解后面两张照片,就足以说明这个问题了。

哈勃超级深场又称哈勃超深空,简称HUDF。是哈勃望远镜于2003年9月24日至2004年1月16日历时3个多月,盯着一个地方拍摄的数据积累得到,这是天炉座一小块天区,视面积约3平方角分,相当整个天球的1270万分之一面积,经过仔细甄别,里面包含了至少10000个星系。

这个极小目标是从银河系密密麻麻的恒星缝隙中穿越出去,避开了银河系所有天体,因此照片上得到的都是遥远的星系。这是哈勃望远镜用可见光相机拍摄到最深远的宇宙景象,最远的星系距离我们130亿光年。

根据这张照片所显示的星系数量,按照宇宙各向同性原理,也就是各个方向星系密度都差不多的结论,在全部可观测宇宙范围就至少有10000*12700000个星系,也就是1270亿个星系。

哈勃极端深场又称哈勃极深场,简称XDF,这张照片是NASA在2012年9月25日发布的。

这是哈勃望远镜对准南天一小片天空,视场角直径只有满月不到十分之一,采用高级巡天相机和第三代广域相机,视角延伸到近红外区域,持续观测了50天,累计曝光超过200万秒,拍摄了2000多张照片合成的。

这张照片比HUDF视面积更小,大约只有全天球的3200万分之一,但显示的星系比HUDF要多出75%以上,这就说明宇宙中至少存在5600亿个星系以上!

据NASA宣称,XDF照片中最年轻的星系是宇宙诞生4.5亿年左右的星系,可以见到大量格外灿烂的蓝巨星,这是处于婴儿期的星系。如果按照宇宙年龄138亿岁来算,这些星系距离我们133亿多光年。

这是人类迄今为止得到的距离最远的信息,说明人类的目光越来越接近宇宙的开端。NASA宣称,最近发射的韦伯望远镜,可以将人类目光再向宇宙开端移近2亿多光年,由此能够看到宇宙大爆炸后2亿年的样子,那时候星系形成了吗?我们拭目以待。

所以,科学家们说宇宙有万亿星系绝不是随便说说的,而是在大量的观测证据和理论论证基础上估算出来的。现在的天文学家们相信,可观测宇宙中至少存在着2万亿到10万亿个星系。

科学界现在还不知道可观测宇宙之外的不可观测宇宙有多大,因此整个宇宙中到底有多少星系,或许永远也无法知道。而每个星系都聚集着亿万恒星,其中也有千百亿颗太阳类恒星,因此宇宙中不知道有多少恒星,也不知道有多少颗太阳类恒星。

今天就说这些,各位有什么看法,欢迎讨论,感谢阅读。

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