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科学探索|茫茫宇宙中存在多少个星系!

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科学探索|茫茫宇宙中存在多少个星系!
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宇宙中只有一个银河系,但像银河系这样被归类为星系的结构在宇宙中不计其数。那么,宇宙中究竟存在多少个星系呢?虽然仅凭肉眼直接可以看到的河外星系只有4个,但还有很多星系隐藏在黑暗之中,需要强大的天文望远镜才能捕捉到它们的身影。例如,哈勃太空望远镜曾经对着一块很小的天区观测,该天区看起来是完全黑暗的,什么也没有。但经过累计23天的观测之后,哈勃拍到了如下震撼的照片:科学探索|茫茫宇宙中存在多少个星系!
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这张就是著名的哈勃极深场,这一小块天区中至少存在多达5500个星系,并且是132亿年前的星系。可想而知,宇宙中的星系数量极多。根据2016年《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)刊载的一项研究[1],可观测宇宙中可能存在多达2万亿个星系。注意,这只是可观测宇宙部分,不可观测宇宙中可能存在更多的星系。科学探索|茫茫宇宙中存在多少个星系!
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虽然有一部分宇宙被称为不可观测宇宙,但随着时间的推移,不可观测宇宙中的星系所发出的光将会有时间进入到我们的可观测宇宙中,从而最终会被我们观测到,这意味着我们所能看到的星系会变得越来越多。那么,我们最多可以观测到多少个星系呢?根据标准宇宙模型的推测,可观测宇宙的半径会从现在的465亿光年扩张到未来的615亿光年,这意味着未来可观测宇宙的体积将会扩张到目前的2.3倍。到了那时,可观测宇宙中的星系将会增加到4.6万亿个。但由于空间的加速膨胀,使得现在距离我们超过150亿光年的星系以超光速退行而去(与相对论不矛盾),这意味着它们现在发出的光无论经过多长时间,永远也无法抵达地球。因此,在可观测宇宙的范围扩张到极限之后,我们所能观测到的宇宙将会变得越来越小。科学探索|茫茫宇宙中存在多少个星系!
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到了遥远的未来,就连银河系所在的本超星系团都会瓦解掉,星系之间的引力无法抵抗空间膨胀效应所造成的星系分离。我们在银河系中只能观测到本星系群中的几十个星系(它们最终会合并成一个星系),宇宙中的其他星系都无法再看到,因为它们都在超光速退行。参考文献[1] Christopher J. Conselice, Aaron Wilkinson, Kenneth Duncan, et al., The Evolution of Galaxy Number Density at z < 8 and its Implications, The Astrophysical Journal, 2016, 830, 83-99.

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    来源:(失恋33天的生活)

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