銀河系的數量多了十倍!

■幾位天文學家仔細分析了哈伯太空望遠鏡及其它望遠鏡的觀測結果,發現宇宙的銀河系數量可能比我們過去所估計的數目還要大上十倍以上,可能至少有兩兆個以上。

d817596撰文|陳勁豪

很多小朋友都曾經對著晚上的天空數星星。當然,喜歡數星星的人還包括天文學家,他們也很好奇宇宙中到底有多少星星。在1995年的聖誕節假期前後,哈伯的Hubble Deep Field Images 對著北斗星(Ursa Major)附近,看起來一片黑暗的方向進行了三百四十二次的曝光,合計曝光時間超過一百小時。一般拍攝的曝光時間通常是幾個小時,所以可見這個Deep Field Image的曝光時間有多長。得到的結果讓天文學家大為驚訝,因為他們在照片裡面看到了超過三千個銀河系。

這些銀河系距離我們相當遙遠。透過觀察這些距離遙遠的銀河系,我們可以了解到銀河系演化的過程,對天文學家理解銀河系跟宇宙的演化有著相當重要的意義。

英國University of Nottingham的Christopher Conselice跟他的研究團隊利用Hubble Deep Field Images歷年所拍下的照片,還有其它望遠鏡所取得的資料,重新整合並分析這些數據。他們發現,過去天文學家認為宇宙中大概有一兩千億個銀河系,但是事實上,銀河系的數目至少要多上十倍以上,也就是至少上兆個。換句話說,天文學家這麼多年來起碼漏掉了百分之九十以上的銀河系。那為什麼會漏掉這麼多的銀河系?原因很簡單,因為這些銀河系距離我們太遠,所發出的光太微弱,所以非常不容易被觀測到。

根據這項研究,他們發現銀河系的數量並不是一直固定不便的。他們發現在距離現在數十億年的時候,單位體積中,銀河系的密度大概是目前銀河系密度的十倍,也就是數量更多,而且這些銀河系的體積都相對較小。這顯示隨著銀河系的演化,這些小銀河系可能會相互合併,進而擴大體積,也減少整體的數量。

對主導這項研究的Christopher Conselice來說,這個結果表示宇宙間至少有超過90%的銀河系是以往所不知道,也根本還沒被研究過。換句話說,在這些還沒有被探索過的領域,應該還有很多的驚奇等著被天文學家所發現!

原始論文
The Evolution of Galaxy Number Density at z < 8 and its Implications
Christopher J. Conselice, Aaron Wilkinson, Kenneth Duncan, Alice Mortlock
DOI: 10.3847/0004-637X/830/2/83

原始報導
Hubble Space Telescope 2016/10/13: Observable Universe contains ten times more galaxies than previously thought

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作者:陳勁豪 科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。2011年於美國紐約州立石溪大學(SUNY at Stony Brook)取得博士學位,研究主題為相對論性重離子碰撞(Relativistic Heavy Ion Collision)。長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯。

 

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