天上星，真的數不清？科學家早已有答案，但可能和你想的不太一樣

俗話說「天上星，數不清」。宇宙到底有多少顆星星在閃爍？這似乎是一個無解的難題，因為要想知道宇宙中恆星的數量，你必須先知道宇宙有多大。

曾幾何時，人類以為銀河系就是全部的宇宙，夜空中那些模糊的光點只是銀河系中的氣體雲團。隨著天文觀測技術的進步，科學家意識到宇宙中除銀河系之外，還有許許多多非常黯淡的河外星系。通過其中的「量天尺」——造父變星，科學家估算出它們到地球的距離從數百萬光年到幾億光年不等。

哈勃太空望遠鏡觀測的結果向我們展示了一個更加震撼的事實——宇宙已經有138億年的歷史，而可觀測宇宙的半徑達460億光年！

那麼在如此廣闊的宇宙中，到底有多少顆恆星呢？

理論上如果有一台足夠強大的望遠鏡，我們就可以「數」清可觀測宇宙中星星的數量——只要觀測的時間夠長，無論多麼黯淡遙遠的星系，它釋放的光子總能被望遠鏡捕捉到。將頭頂的天空掃描一遍，自然可以計算出全部恆星的數量。

可惜這個方法根本行不通，天文望遠鏡的尺寸和解析度畢竟有限，氣體雲團還會阻礙我們的視線。有些遙遠的星系只能靠橫亘在地球和它之間的另一個星系充當「放大鏡」才能看到。

無奈之下科學家只好選一塊看上去沒有氣體雲團和星系的天區，希望能在長時間的觀測之後，數數到底能發現多少個「隱藏」星系。1995年，哈勃太空望遠鏡指向大熊座方向一片貌似空蕩蕩的天空，開始了長達10天的「凝視」。

這片天區僅占整個天空的2400萬分之一，相當於你在100米之外看一個網球。當哈勃深空場（HDF）照片發布時，所有人都驚呆了——這片狹小的天空中竟然有3000多個星系！

嘗到甜頭的科學家在2003年又指揮哈勃望遠鏡對準天爐座方向，這次觀測的天區大約為全天的2600萬分之一，結果同樣震撼——在哈勃超深場（HUDF）照片中，大約有10,000個大小不一、千姿百態的星系！

如果一直看下去，我們能看到多遠的距離和多少星系呢？科學家迫切想知道答案。2012年，哈勃望遠鏡再次對準南天一片更小的天空。它有多小呢？放在滿月旁邊，還不到其角直徑的1/10，在整個天空只佔1/3200萬，和鉛筆尖差不多大小！

23天的漫長觀測後，哈勃極端深場（XDF）照片展現在我們面前，5,500多個星系閃爍其中，它們和地球相隔132億光年以上，當光子從這些星系出發時，宇宙才誕生4.5億年！

這三張宇宙「切面照片」揭示了一個奇怪的現象，距離我們最近和最遠的宇宙星系的數量似乎更少，而距今50億至90億光年的宇宙星係數量反而最多，但科學家猜測，宇宙誕生初期應該擁有更多的星系，只是因為它們的光芒過於黯淡，哈勃根本無法觀測到。因此，可觀測宇宙中星系的數量也不是5,500乘以3200萬，即1760億個，而應該遠遠超出這個數量。

為了證實這一猜測，英國諾丁漢大學科學家用電腦創建一個「虛擬宇宙」，將宇宙大爆炸作為初始條件，再將各種物質組成和物理定律輸入數學模型。計算結果顯示，可觀測宇宙星系的數量至少有——2萬億個！每個星系按1000億顆恆星計算，可想而知恆星的數量有多驚人！由於宇宙在演化過程中星系一直在不斷合併，早期宇宙的星係數量和密度還要遠超現在！

至此科學家總算「數」清了可觀測宇宙中星星的數量，至於可觀測宇宙之外還隱藏著多少星系，整個宇宙到底有多大，也許隨著未來人類科學的進步，我們終有一天能夠知曉！

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