网友路平说说:
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。太阳系99.86%以上的质量都在太阳这里。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。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。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。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。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。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。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。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。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。 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。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。
网友太空科学站说:
在宇宙里,像银河系这样的星系有多少个?你怎么看待这个数量?客观而言我们永远也无法知道宇宙中像银河系这样的星系有多少,因为宇宙实在是太大了!在我们如今的认知当中,宇宙的直径大约长达930亿光年,也就是说以光速每秒30万千米来计算,穿梭一趟也需要930亿年,但是这并非宇宙的真正大小,仅仅是人类目前已知可观测的范围,一个以地球为中心的球体空间,俗称哈勃体积,而在930亿光年之外我们一无所知,所以说宇宙中到底有多少星系没有人能给出准确答案,最多只能以目前的观测数据进行大概的预估。科学家估计在930亿光年的范围之内大约最少有2000亿到一万亿个星系!那么很多人又会问,科学到底是如何知道的呢?说到这里我们不得不提,在1990年美国发射的哈勃太空望远镜,是它让我们彻底改变了对宇宙的认知,也让我们看到了一个浩瀚无垠的宇宙。这是1995年由哈勃空间望远镜所拍摄的宇宙深空景象,名为哈勃深空场,位于大熊座方向,该照片拍摄时间长达10天之久,经过342次曝光叠加之后才合并而成,包含约3000个星系。也就是在那时哈勃望远镜揭示了一个我们从未看到过的宇宙样貌。此后天文学家又将哈勃望远镜对准了天炉座更小的天区进行拍摄,得了两组更为惊人的宇宙照片:哈勃超级深场以及哈勃极端深场哈勃超深场中所显示的范围为3平方角分,仅仅是全天空12,700,000分之一的面积,包含约10000个星系,每个星系都距离我们最少130亿光年之遥。而哈勃极深场是在原先的哈勃超级深空场基础上,选取了10年研究发现的最深远的一块中心区域拍摄,他比超深场的细节看的更详细,能看到最暗淡的星系样貌!基于以上的观测数据显示,科学家最终才大胆估算,宇宙的星系总数大约为2000亿-1万亿个,而再遥远的星系我们已经无法看见了,因为它们距离我们太远,已至于光都还没有到达我们的地球!
网友知足常乐0724说:
在宇宙里,像银河系这样的星系有多少个?你怎么看待这个数量?答:人外有人天外有天,浩瀚无垠的宇宙实在是太大,目前地球人类还不能完全掌握整个宇宙中的知识。目前人类“可观测宇宙”其直径大约930亿光年,地球人类只能通过哈勃望远镜能够观察134亿光年外的星系。地球距离太阳系平均距离1.5亿千米,太阳距离银河系的银心距离25000~28000光年,一光年大约94607×10千米。而我们的银河系在整个宇宙只是其边缘区域毫不起眼的一个小亮点,见下图所示壮阔璀璨的银河系已经算得上一个非常庞大的星系了,它是一个漩涡星系,一个银心和两个旋臂,旋臂相距4500光年。银河系是太阳系所在的恒星系统,包括1200亿颗恒星和大量的星团、星云,还有各种类型的星际气体和星际尘埃。它的直径约为100,000多光年,中心厚度约为12,000光年,总质量是太阳质量的1400亿倍。银河系它的直径超过16万光年,大约是20亿光年。离银河系最近的肉眼可见的星系是位于剑鱼座/山案座的大麦哲伦星云,距离地球大约16.3万光年。至于说宇宙中有多少个类似银河系的星系?研究它的数量可能是一个非常庞大惊人的数字。按照银河系直径20亿光年,下面可以简单测算一下,在不考虑宇宙还在继续膨胀和它的厚度问题,假设可观测宇宙和银河系都是一个篮球状的圆形,计算它的容积范围等于πr²,那么就等于3.14×46500000000²光年。而银河系的范围等于πr²最后对于3.14×100000²光年。通过计算可观测宇宙的范围是银河系范围的大约2160亿倍。前面以及说了银河系是可观测宇宙中比较大的星系,宇宙中像银河系这样庞大的是没有的。还要考虑星系与星系之间还存在一些虚拟空间,预估整个可观测宇宙中的星系总数量肯定超过数万亿颗,类似于银河系的星系预估1000亿颗左右。说实话,目前地球人类就连像银河系中的类似于沧海一粟的太阳系都还没有搞明白,再此基础上谈论其他都是瞎扯而已罢了。美国的旅行者一号几十年都还没有飞出太阳系,而研究这些高不可攀的宇宙知识的人等不到结果都不存在了。知足常乐2023.6.8日于上海
网友星辰大海路上的种花家说:
宇宙中像银河系这样的星系有多少个?宇宙中有多少个星系,这个话题如同问天上有几颗星星一样,曾经是一个说不清,道不明的话题 ,但随着技术的进步,我们对天上试图搞清楚天上有几颗星星,也打算统计出宇宙中有多少个星系,一、夜空中能看见多少颗星星?其实这是一个公开的答案,包括南北全天区目视可见的星星大约6000-7000颗,这并不是一个不可统计的数量,不过我们却不可能同时看到这些星星,因为分布在整个天球面上,如果要看全整个天球,那么需要东西+南北半球跑才有可能看全!不过要提醒一下的是,我们夜空中所有可见的恒星,大部分都在上图那个小黄圈里,这个直径不过1000光年,而银河系的大小却高达20万光年!二、夜空中有多少颗星星为什么一个问题问两次?当然天文学家不会问两次,他们的目的非常明确,搞清楚银河系中有多少颗恒星,并且根据这些星星的位置建立起银河系中最为详细的3D地图。1、依巴谷卫星为此欧空局(ESA)在1989年8月8日发射了“依巴谷高精视差测量卫星”,简称“依巴谷卫星”,它的前期任务是“依巴谷实验”,目标是测量120000颗恒星的五个天文参数,精度控制在2至4毫角秒之内。后期任务是“第谷实验”,目标是400000颗恒星的天文测量参数及B-V色指数!但比较可惜的是由于阿丽亚娜4号火箭发挥失利,进入了一个与预定轨道有所差距的狭长椭圆轨道,但在这个轨道上依巴谷卫星仍然完成了85%的科学任务。到1996年8月,依巴谷星表和第谷星表正式完成,欧空局在1997年6月出版了两份星图,其中包括全天百万颗暗至11等的恒星,还包括万余个非恒星天体。2、盖亚空间望远镜要建立银河系3D地图,百万颗恒星的分辨率显然不够,因此并不满足的ESA在2013年12月19日法属圭亚那发射了盖亚空间望远镜,它的任务是测量银河系中1%(约10亿颗)的恒星的三维位置,目标是建立真正的银河系三维星图,盖亚可以观测低至20等的天体。另外它还负有绘制恒星的运动方向,测量恒星物理性质如光度、温度以及表面重力等参数,收集资料以供研究银河系的形成以及演化等,它的观测目标也包括系外行星和遥远宇宙的类星体等。第一批资料是在2015年9月13日,包括了11亿颗恒星的位置和光度第二批资料是在2018年4月公布的,包括10亿颗恒星的位置,时差以及自行等未来还包括第三和第四批资料,完整的版本将在任务结束后第三年整理完毕(2022年某个时间段)上图是ESO公布的高清银河系平面图,当然这只是6000×3000分辨率的围观群众版,大小约7.5M,不知道是否会压缩!天上有多少颗星星,种花家还是一头雾水,不过却看到了人类为搞清楚这个简单问题付出的无比努力!三、夜空中有多少个星系?银河系又是老几?当然欧空局(ESA)打算搞清楚银河系有多少颗星星,美国宇航局(NASA)也不甘落后,当然他们的的目标颗不是银河系,而是指向了空无一物的夜空!但为了北半球遍布的天文台观测,第一个目标指的就是大熊座(北斗七星)附近一小块看起来没有任何目标的天区。哈勃的第一个目标指向就在这个位置,从1995年12月18日至28日为期十天的观测中,哈勃总共拍摄342张照片,处理的遥远的深空令人惊喜。哈勃深空场HDF原来打上上传14.2M的版本,但文件太大,照顾手机的朋友,还是选择了压缩版,上图大约是100亿光年外的星系分布,似乎在遥远的宇宙中星系分布上并没有厚此薄彼。哈勃南天深空场(HDFS),目标指向的是南天杜鹃座方向,尽管方位相差巨大,但星系并不减少。哈勃超级深空场HUDF哈勃极深空场HXDF哈勃超深空和极深空照片显示的范围为3平方角分,大约只有全天区12700000分之一!照片中的部分天体位于130亿光年外,HXDF的部分天体位于133.5亿光年外,照片中估计大约有超过10000个星系!这是人类观测到最为遥远的大面积天区,当然哈勃又在后续发现一个红移Z=11的星系GN-Z11,那个位于134亿光年外。GN-Z11在天区中的位置以及它模糊的映像,这是人类观测到最遥远的单一天体,当然这是一个星系。从这些遥远宇宙的星系分布来看,宇宙是各向同性的,简单的说宇宙在任意方向上的大尺度分布都是均匀的,因此天文学家根据这些星系的分布密度估计出在我们可观测宇宙中大约有超过2万亿个星系,而我们只观测了以上那几张照片中的数千个星系,而且就看了一眼!我们能确定宇宙有多少个银河系那么大的星系吗?不能,我们只能在已知的星系中做个简单的了解。在本星系中,银河系仅次于仙女星系,处于老二的第二!这个经验能推广吗?不能,因为在更大的星系面前,银河系不过是渣渣而已!上图就是银河系在已知宇宙中的地位,对于IC1101来说,银河系是一种可有可无的存在,但对于人类来说,高达20万光年的银河系是一种茫茫宇宙的感觉!当然对于围绕银河系公转的矮星系来说,它们也是这样的感觉!不过就像太阳在银河系中的个头是属于10%的那个范围,我们相信银河系在宇宙中的排名也是比较靠前的。
网友地外天使讲科学说:
对于在宇宙里,像银河系这样的星系有多少个?你怎么看待这个数量呢之话题,我个人的观点认为,在宇宙之中,像银河系这样的层级星系只有人为设定唯一的一个。为什么会这样说呢?因为,浩瀚宇宙是由数之不尽的恒星及其恒星系所构成无穷无尽、无边无际和无限空间的自然天体,所谓的银河系层级是在宇宙中不存在的情况,其实,所谓的银河系不是存在于宇宙之中一个独立的层级星系,而是人类在地球上观测到宇宙太空可视见范围的太空画面景象,是宇宙无限太空的可视见部分,这个宇宙太空可视见部分,拥有上亿颗恒星及其恒星系的客观存在,形成群星璀璨、立体叠加的银河画面现象。因而,人们只有细心地去想一想,可视见宇宙太空部分的银河画面景象是宇宙一个独立的层级星系吗?!我相信大家心目中的正确答案已经找到了。由此可见,如果把可视见的宇宙太空部分视为是存在于宇宙之中的一个独立的层级星系,哪也许就是人类天文学史上一个较大的原错,会导致人们对认知宇宙概念和相关研究偏离了正确的方向。所以说,在宇宙中,像银河系这样层级的星系只有人为设定唯一的一个,实质上这个所谓的银河系,不是存在于宇宙之中一个独立的层级星系,而是一个人类可视见宇宙无限太空的可见部分,这个可见部分可称之为太空银河画面现象,而绝非是一个独立层级的银河系现象。不知这样的回答是否准确?!如读者阅后觉得我说的有道理,希给个点赞并关注我,欢迎大家加入相关讨论和发表己见。宇明于东莞市。(注:原创作品,版权所有,抄袭必究。)