天空黑暗的最新测量显示 宇宙中的星系数量或

这位艺术家画了美国宇航局的“新视野”号宇宙飞船，它运行在太阳系之外。图片背景是太阳和黄道光发光带，是尘埃反射太阳光造成的。通过穿越太阳系和光污染，新视野可以揭示宇宙有多黑暗。图片右下角是银河系的背景星。

这张图片展示了一种叫做“黄道光”的现象。在图像的左下方，一个发光的斑块朝着木星的方向延伸到了右上方。木星影像中央左侧明亮的天体——黄道光，是由太阳系中微小尘埃(彗星和小行星的解体)反射的太阳光形成的。用哈勃太空望远镜测量太阳的暗度会受到周围污染光的干扰。

据新浪科技报道，最近一项研究指出，对天空黑暗的最新测量显示，宇宙中的星系数量可能只有数千亿个。天空黑暗的测量能揭示可见宇宙中的星系数量吗？目前，天文学家可以通过计算哈勃深空中看到的所有天体，然后乘以天空的总面积来估计星系的总数，但有些星系太弱太远，无法直接探测到。

然而，虽然我们无法统计它们的数量，但它们发出的光充满了宇宙中微弱的光。为了测量宇宙的黑暗，卫星必须排除太阳系中的干扰因素和光污染，而光污染是由尘埃反射太阳光造成的。一组科学家利用美国宇航局对冥王星和柯伊伯带的“新地平线”任务的最新观测结果，确定了宇宙光背景的亮度，为模糊的未知星系数量设定了上限，表明宇宙星系的数量只有几千亿，而不是之前认为的两万亿。

太空会变得多黑暗？如果你远离城市的灯火，你会发现星空真的很黑。在地球大气层之上，外层空间变得越来越暗，但即使在外层空间，空间也不是绝对黑暗的。宇宙从无数遥远的恒星和星系发出光。

对这种微弱背景光的最新测量结果表明，一些看不见的星系并没有之前认为的那么多，它们的数量只有几千亿，而不是之前报道的两万亿。

研究报告的主要作者马尔克波兹曼(Malc Pozmann)说：“知道这个数字非常重要，它将揭示宇宙中有多少个星系？我们根本看不到来自两万亿个星系的光。”

早期的评估数据是根据美国宇航局哈勃太空望远镜的深空观测结果推断出来的。它依靠数学模型来估计有多少星系太小太暗，哈勃可能无法探测到这样的星系。研究小组得出结论，宇宙中90%的星系都在哈勃望远镜的可见光探测范围之外。根据美国宇航局“新视野”任务的测量结果，这一最新发现表明，宇宙中的星系实际上比之前预测的要少。

研究报告的作者、美国国家科学基金会NOIR实验室的托德劳尔(Todd Raul)说：“将哈勃太空望远镜探测到的所有星系数量增加一倍，就是我们已经看到的星系数量，但仅此而已。该数字远低于之前的预测。”

该研究成果于1月13日在美国天文学会会议上发布。研究小组试图测量出宇宙的光学背景是可见光，这相当于揭示了恒星存在之前众所周知的宇宙微波背景——的微弱余辉。

波兹曼说：“虽然宇宙微波背景可以揭示大爆炸后45万年的情况，但宇宙光学背景可以告诉我们大爆炸后形成的所有恒星的总和，这限制了已经形成的星系总数及其可能的位置。”

虽然哈勃太空望远镜功能强大，但研究小组仍然无法用它进行观测。虽然部署在太空，但仍然围绕地球运行，受到光污染的干扰。毕竟，太阳系充满了瓦解小行星和彗星的微小尘埃颗粒，阳光在这些颗粒上反射，产生一种叫做黄道光的辉光，即使是地面天文观测者也能观测到。

为了排除黄道光的干扰，研究小组不得不使用太阳系外的探测器进行勘测和分析。幸运的是，新地平线探测器可以提供冥王星和柯伊伯带天体Arrokoth的最新图像，因此可以用来勘测宇宙光背景亮度。探测器距离地球超过40亿英里，它所经历的星空比哈勃太空望远镜所能到达的最黑暗的天空还要暗10倍。

劳尔说：“这种测量非常困难。很多人尝试了很久。新视界为我们提供了测量宇宙光学背景的新制高点，这是迄今为止任何探测器都无法做到的。”

研究小组分析了“新视野”号调查的现有图像。为了进一步理清微弱的宇宙背景光，他们不得不修正一些其他因素。例如，他们移除了预期星系发出的光，这些光太弱而无法识别。最具挑战性的校正是将星际尘埃反射到相机中的银河系恒星的光移除。

虽然剩下的信号很弱，但还是可以测出来的。波兹曼将其比喻为生活在远离城市灯光的偏远地区，晚上躺在卧室里，拉开窗帘，周围一片漆黑。如果邻居在1.6公里外打开家里的冰箱，冰箱反射的光反射到卧室墙上，就会像新视野号探测到的宇宙光学背景一样明亮。

那么其余的光从哪里来呢？在相对较近的宇宙中，可能存在大量矮星系，它们的存在是不可探测的，或者星系周围恒星的弥散晕比预期的要亮。很可能有一群流氓行星散布在整个宇宙中。也许最有趣的是，可能存在许多比理论上认为的更暗、更遥远的星系，这将意味着迄今为止测量到的星系数量将迅速增加，刚好超过我们可以观察到的最弱的星系，就像海滩上鹅卵石的数量远大于大石头的数量一样。

美国宇航局即将推出的詹姆斯韦伯太空望远镜可能有助于解开这个谜团。如果单个星系的光线只是很弱，望远镜的深视场观测应该可以探测到。