在宇宙里,像银河系这样的星系有多少个?

银河系

“宇宙中”有多少个像银河系的星系,客观地说,我们并不知道,为什么呢?

要了解这个问题,我们先来给银河系定个位。我们都生活在地球上,地球在太阳系中,还算是小的那个。

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太阳系99.86%以上的质量都在太阳这里。

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而太阳系只是银河系中的一部分,银河系像太阳这样的恒星有1500-4000亿颗。

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所以,银河系可以认为是比太阳系更大的一个宇宙结构。但是银河算大么?

银河系位于本星系群当中,本星系群当中有数十个星系,银河系在这些星系中大小大概可以排在第二大,仅次于仙女座星系。

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虽然在本星系群内,银河系算是比较大的了,但是如果以我们目前观测的结果来看,银河系还是比较普通的存在。下图中最左侧的就是银河系,而最右侧的就是目前观测到最大的星系IC1101。IC1101已经差不多有本星系群一半还要大一些。

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而本星系群以上的宇宙结构是超星系团,本星系群位于超室女座星系团当中,算是个头比较小的那种。室女座超星系团中有很多星系群和星系团,而它们就会有很多类似于银河系这样的星系,仅仅在室女座超星系团当中的星系数量就应该是极其惊人的。

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而室女座超星系团仅仅是可观测宇宙中极为普通的一员。在可观测宇宙当中像室女座超星系团的超星系团简直不要太多太多,进而类似于本星系群这样的星系群可以说是多到数不清,更不要说像银河系这样的星系了。

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而我们知道的,这还只是可观测宇宙,而它也只是宇宙的一个很小很小的部分。所以说,放眼整个宇宙,类似于银河系这样的星系可以说是不计其数,很有可能,人类永远也无法知道最终的数字到底会是多少。

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可能你会说,如果宇宙如果是有限大的,那不就可以数过来么?

宇宙有多大?

1995年,哈勃天文望远镜对着天区中最黑的一个地方进行了为期10天的长时间曝光,拍的就是下面黄色边框内的区域。

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当时很多科学家就觉得这是在浪费资源,根本拍不到什么。但当照片一公布,震惊了整个天文学界。下图中就是哈勃天文望远镜拍摄到的画面,每一个亮点都代表一个星系,加起来差不多有3000多个星系。

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也就是说,从地球上看,最黑的一片天区都有多到令人发指的星系,而且我们要知道的,这是恰好在那十天有光传到哈勃天文望远镜的结果,而不是说在这个方向上只有这么多个星系。

因此,我们会发现自己好像就是宇宙的中心,在地球上无论朝着哪个方向上看,都有数不清的天体数。但是如果地球是宇宙中心,其实只有两种可能性:

宇宙有限大,地球恰好在中心宇宙无限大,处处是中心,所以地球是中心。而我们根据宇宙的密度和哈勃常数,可以得到宇宙的整个情况。根据普朗克最新的探测结果来看,宇宙大尺度上是平坦的,意思是宇宙空间并不是弯曲的。

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并且,如今的宇宙密度接近于宇宙的临界密度,而1998年基于对Ia型探测结果发现,宇宙正在加速膨胀。

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基于这些信息,我们可以得到这样一个结果,宇宙如今乃至未来大概率会持续膨胀下去,并且宇宙是无限大的,很多星系正在以超光速的速度远离我们,它们之所以会有这样的退行速度,实际上是它们所处空间在加速膨胀(这并不破坏相对论的光速不变原理,空间既不是物质,信息,也不是能量,不会受到光速的限制)。这就意味着,有很多星系的光永远都无法传播到地球上。所以,宇宙不仅是无限大的,而且我们还将永远没办法看到宇宙的全貌。

于是,我们自然而然可以得到这么一个结果,那就是宇宙中的星系数量也应该是无限多的。

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