科學(xué)，其美妙之處在于持續(xù)的探索與發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)新證據(jù)，改正舊判斷，拋棄舊理論，有時(shí)候還會(huì)發(fā)現(xiàn)宇宙中不為人知的新面貌。
科學(xué)始終保持著自我懷疑的態(tài)度，致力于檢驗(yàn)既有理論是否正確，專注于研究新興觀點(diǎn)能否更好解釋觀測(cè)結(jié)果與數(shù)據(jù)。
這是在說，我有時(shí)候提出一個(gè)已經(jīng)得到科學(xué)驗(yàn)證的結(jié)論，你不能穿越時(shí)空，從幾年后回來把新的正確答案扔在我臉上，說我錯(cuò)了。這不是我的錯(cuò)，只是科學(xué)一直在改變?cè)杏^點(diǎn)。
我現(xiàn)在才知道，大犬座VY不再是宇宙中已知的最大的恒星了。目前這一頭銜應(yīng)該屬于盾牌座UY？即便如此，我還是確信在數(shù)年后再看，又會(huì)是另一個(gè)恒星。
我想說的是，科學(xué)在變化，數(shù)據(jù)也在更新，我們無需擔(dān)心這些事情。變化是一件好事，所以現(xiàn)在我也絲毫不驚訝，對(duì)于可觀測(cè)宇宙中的星系的預(yù)估數(shù)量需要更正。在之前，我們所知的星系數(shù)量大約是2000億個(gè)。
圖解：哈辛塔的研究對(duì)象是像這張哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的照片中展示的那些遙遠(yuǎn)的星系，她使用新的“疊加”技術(shù)來收集原本只能通過射電望遠(yuǎn)鏡得到的信息。資料來源:NASA、STScI and ESA。
而之前發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上的一篇論文將星系數(shù)的預(yù)估數(shù)量從2000億修正到20000億，即擴(kuò)大了10倍。2000億我都要絞盡腦汁，思考這是怎樣的數(shù)量級(jí)。但20000億，對(duì)我來說真的太難理-解了。
這一修正有推翻之前對(duì)恒星數(shù)量的預(yù)估嗎？事實(shí)上是沒有。
可觀測(cè)的宇宙大約是一個(gè)以138億光年為直徑的區(qū)域。我們能看到的最邊緣是138億年前那個(gè)區(qū)域留下的光。而宇宙的膨脹將這些區(qū)域帶到460億光年之外。
你能夠理解嗎?當(dāng)前你看到的光有138億光年的歷史，但現(xiàn)在它的來源離我們460億光年遠(yuǎn)。因?yàn)橛钪娴呐蛎浭顾幸竭_(dá)地球的光子發(fā)出的光都被拉長了。
過去這些光可能是可見光或紫外線輻射，現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)變成紅外線，甚至是在可觀測(cè)宇宙邊緣的微波。
天文學(xué)家知道可觀測(cè)宇宙的體積，也能夠計(jì)算出宇宙的密度，這樣他們就知道整個(gè)宇宙的質(zhì)量大約是3.4×10^54千克，這其中包括了普通物質(zhì)和暗物質(zhì)。同時(shí)他們還知道普通物質(zhì)和暗物質(zhì)的比例，這樣他們就能計(jì)算出宇宙中普通物質(zhì)的總質(zhì)量。
過去，天文學(xué)家用普通物質(zhì)的總質(zhì)量除以他們?cè)诠h(yuǎn)鏡原始數(shù)據(jù)中所能看到的星系數(shù)量，并確定宇宙中大約有2000億個(gè)星系。
而現(xiàn)在，天文學(xué)家使用一項(xiàng)新穎的技術(shù)來預(yù)估星系數(shù)量。他們使用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡觀察天空中看似空無一物的部分，并確定了其中所有的星系。這就是哈勃超深場(chǎng)，下圖是這里拍下的最令人驚奇的照片之一。
圖解：哈勃超深場(chǎng)可見紫外線、可見光和紅外光。圖片來源: NASA, ESA, H. Teplitz and M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University), and Z. Levay (STScI)
天文學(xué)家們煞費(fèi)苦心地將這張星系圖像轉(zhuǎn)換成能夠展示星系大小和位置的三維地圖。然后他們又利用自己對(duì)離地球更近的星系結(jié)構(gòu)的了解，提出了一個(gè)更準(zhǔn)確的估計(jì)----這個(gè)在我們的觀測(cè)極限內(nèi)，這些星系是什么樣子的。
比如說，銀河系周圍環(huán)繞著大約50個(gè)衛(wèi)星矮星系，每個(gè)星系都只有銀河系的一小部分那么大。
通過識(shí)別哪些是較大的主星系，天文學(xué)家們可以得到哈勃圖像中無法看到的小且昏暗的矮星系的分布情況。
換句話說，如果遙遠(yuǎn)的宇宙和鄰近的宇宙有著相似的結(jié)構(gòu)，而這是現(xiàn)代天文學(xué)的原則之一，那么遙遠(yuǎn)的星系和鄰近的星系也有著相同的結(jié)構(gòu)。
這并不能說明宇宙比我們想象的要大，也不代表有更多的恒星，這只是證明宇宙包含更多的星系，只是這部分星系中的恒星較少。有大的主星系，然后是越來越小的星系，直到矮星系，這是一個(gè)平滑的分布曲線。恒星的總數(shù)并無變化。
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