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宇宙包含以前认为的10倍以上的星系

时间:2018-05-15

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该图像是由ACS / WFC仪器获得的单独曝光的组合。使用四个滤波器来对不同的波段进行采样。颜色是将不同色调(颜色)分配给与单个滤镜关联的每个单色(灰度)图像的结果。

em一项对哈勃深场调查的新研究表明,可观测宇宙中存在的天体至少比天文学家认为的多10倍。 / em

由于美国宇航局哈勃太空望远镜和其他天文台进行的调查得出的深空人口普查,宇宙突然看起来更加拥挤。天文学家得出了一个令人惊讶的结论,即在可观测宇宙中至少有10倍以上的星系比以前认为的多。这些结果对于星系形成具有明确的意义,也有助于揭示古代天文学悖论 - 为什么夜晚天空黑暗?

在分析数据时,英国诺丁汉大学的Christopher Conselice领导的一个研究小组发现,在早期宇宙中,比起今天发现的星系,空间中的星系数量增加了10倍。大多数这些星系相对较小且微弱,质量类似于银河系周围卫星星系的质量。当它们合并形成较大的星系时,太空星系的人口密度逐渐减少。这意味着星系在整个宇宙历史中并不均匀分布,研究小组在一篇发表在“天体物理学杂志”上的论文中报道。

“这些结果是强有力的证据表明,一个重要的星系演化发生在整个宇宙历史上,通过它们之间的合并大大减少了星系的数量 - 从而减少了它们的总数。这给了我们对宇宙中所谓的自上而下形成结构的验证,“Conselice解释道。

天文学中最基本的问题之一就是宇宙包含多少个星系。在20世纪90年代中期采用的具有里程碑意义的哈勃深场对宇宙的星系人口进行了第一次真正的洞察。随后的敏感观测,例如哈勃的超深场,揭示了许多昏暗的星系。这导致了一个估计,可观测的宇宙包含大约2000亿个星系。新的研究表明,这一估计至少有10倍太低。

Conselice和他的团队使用哈勃的深空图像和其他团队已发表的数据得出了这个结论。他们精心地将图像转换成三维图像,以精确测量宇宙历史中不同时期的星系数量。另外,他们使用了新的数学模型,从而可以推断出目前这一代望远镜无法观测到的星系的存在。这导致了一个令人惊讶的结论,即为了我们现在看到的星系数量和它们的质量加起来,在可观察的宇宙中必定还有90%的星系太微弱,太远而不能被目前看到天望远镜。来自早期宇宙的这些无数的微弱星系随着时间的推移融入了我们现在可以观察到的更大的星系。

“这令人难以置信,宇宙中超过90%的星系尚未研究。谁知道当我们用后世的望远镜发现这些星系时,我们会发现哪些有趣的属性?在不久的将来,詹姆斯韦伯太空望远镜将能够研究这些超弱星系,“康塞利斯说。

随着时间的推移,随着时间的推移,星系数量的减少也有助于解决奥尔伯斯的悖论(德国天文学家海因里希·威廉·奥尔伯斯在19世纪初首次提出):如果宇宙包含无限星星,为什么天空会变暗?该小组得出结论,实际上确实存在如此丰富的星系,原则上,天空中的每个小片都包含星系的一部分。然而,由于其他已知因素减少了宇宙中的可见光和紫外线,人类眼睛和大多数现代望远镜都看不见星系中的星光。这些因素是由于空间的膨胀,宇宙的动态本质以及星系间尘埃和气体对光的吸收而使光线变红。所有这一切相结合,这使得夜空对我们的视觉保持黑暗。

研究:z处星系密度的演变

来源:哈勃太空望远镜

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