宇宙中到底有多少个星系

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星系漩涡

星系有不同的形状和大小。例如，我们生活在一个叫做银河系的棒旋星系中，它在同类星系中被认为是较大的星系。

一个光粒子，也就是光子，需要 10 万年才能从我们银河系的一端飞到另一端。也就是说，如果光子以光速（300,000 公里/秒）传播，银河系的直径大约是 10 万光年。

但我们的星系只是宇宙中众多星系中的一个。那么宇宙中到底有多少个星系呢？

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哈勃太空望远镜拍摄了 NGC 5023 星系中恒星的图像。（图片来源：ESA/NASA）

天文学家只能看到宇宙的一小部分

乍一看，回答宇宙中星系数量的问题可能很容易，但事实并非如此。首先，天文学家即使使用最强大的望远镜，也只能看到宇宙的一小部分，即广阔宇宙或可观测宇宙的局部区域。

欧洲航天局天体物理学家凯·诺伊斯克 (Kai Neuske) 解释说，可观测宇宙被认为是光能够到达望远镜的那部分空间。

虽然根据目前的估计，宇宙已经存在了138亿年，但从我们任何方向看，宇宙的面积都大于138亿光年。

事实上，宇宙在不断膨胀，在宇宙存在的早期，当空间较小时，光获得了显著的加速。因此，目前可见宇宙的尺寸距离我们四面八方约 460 亿光年。

据美国亚利桑那州行星科学研究所的帕梅拉·盖伊介绍，天文学家只能看到宇宙总大小的3%左右。

帕梅拉·盖伊告诉《生活科学》：“我们最多只能看到宇宙的 3%。”

另一个问题出现在估算星系总数时。星系数量如此之多，以至于科学家只能根据在当地宇宙中可以看到的情况来估算它们的数量。

盖伊解释说，天文学家观察太空中的一小块区域，计算其中星系的数量，然后将其乘以可见空间的大小。

另一方面，星系的质量和大小各不相同，这也增加了计算的复杂性。有些星系比银河系大 10 倍，有些星系比银河系小 10 倍。因此，天文学家确定了星系的最小质量，以便进行或多或少正确的计算。

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哈勃超深空图像是利用 2003 年和 2004 年哈勃太空望远镜的数据创建的天炉座一小片空间区域的图像。它揭示了数千个星系，既有附近的，也有非常遥远的，是当时有史以来拍摄的最深的宇宙图像。

可见的宇宙中有多少个星系？

据此推算，可见宇宙在其整个历史中平均存在过 1 至 2 万亿个星系。人们认为，早期宇宙中存在更多的星系，因此给出了平均估计值。

但这些结果是基于距离地球较近的韦伯太空望远镜的数据得出的。这意味着望远镜接收到的部分光线来自星系以外的其他来源。

根据 NASA 新视野号探测器的数据，对星系数量的估计存在分歧，新视野号探测器是目前太阳系中最远的探测器，不受外界光的强烈影响。

这些数据让天文学家发现，可见宇宙中有 1000 亿到 2000 亿个星系。但科学家仍将星系数量定在 1000 亿到 2 万亿之间，因为目前还无法进行更精确的计算。

整个宇宙有多少个星系？

根据盖伊的说法，如果我们看到宇宙的 3%，那么我们可以将所示的星系数量范围乘以宇宙的其余部分，以得到太空中星系的总数。

但天文学家并不知道宇宙的真实大小，因此任何估计都将非常粗略。

另一方面，科学家说，如果宇宙是无限的，那么其中就有无数个星系。