宇宙有多大？

宇宙到底有多大呢？科学家们根据已有的数据测算出宇宙的直径可达到920亿光年，而这个直径的数字每分每秒都在增加而且速度正在增加，当你们看到这篇文章的时候，宇宙又变大了一点哦！这是由科学家布莱恩·施密特提出的，并因此获得了2011年的诺贝尔物理学奖！

但是这个速度增加并不是无上限的，当宇宙膨胀到一定的程度，就是当宇宙能量密度小于临界密度时，宇宙的增长速度就会变慢，各种星系气体就会慢慢被恒星消耗殆尽，而恒星也因此而演变成白矮星或者中子星，直到互相碰撞形成黑洞，最后整个宇宙重新发生大爆炸，一切有回归到初始状态，继续膨胀、爆炸的路线！

望向遥远的宇宙，就如同时间之旅，但我们的观测能力还非常有限的。

当我们向遥远的深空观测，同时我们也是在做时光之旅。星系的光线在宇宙中以光速传播，我们现在所处的宇宙已经138亿年。当我们观测1亿光年外的天体，其实看到的是1亿年前的影像。实际上，哈勃望远镜可以看到宇宙大爆炸后仅仅10亿年时的星系。这些越远的也就是越年轻的星系通常是这样的：体积相对较小、质量相对较小、颜色较淡、亮度较低（因为内部的恒星较少）。

图片发自App

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这样的观测结果很合理：在引力的作用下，这些小的原始星系需要很长时间才能聚合成像银河系这样的大星系。经过几十亿年，才能在星系团中诞生我们所熟知的椭圆星系。因此， 在宇宙的初期，一定有非常非常多的星系“种子”。

如果我们想要搞清楚到底有多少星系，我们有两种方法：一个是理论上的，我们依据现有物理理论来模拟测算；一个是实际观测的，也就是使用天文望远镜看到的信息。结合两者有助于我们得到更准确的数字。2016年的一项研究（附注）告诉我们，整个可见宇宙拥有2万亿个星系。它们在各个方向较为均匀的分布，较远距离的是大量低质量的星系，大质量星系周围的星系数量较少。同时，有星系蔟、星系团和大尺度纤维结构连接，在它们之间是引力作用下形成的空洞。

我们的观测能力非常有限

那为什么我们仅仅看到了9%的星系？为什么我们遗漏了如此多数量的遥远星系？

一个简单的原因：很多星系非常遥远以至于我们很难观测到。50亿光年远的星系已经非常难观测，如果是它在100亿光年外，那亮度会下降到1/4，也就是我们需要花费4倍长时间来观测它。另一个原因是这些星系并不大，内部的恒星比较少，实在是太暗了。尽管年轻的星系拥有的亮星比例较高，但一个只拥有1亿颗恒星的年轻星系，亮度仅仅是拥有4千亿颗恒星的银河系的0.1%。

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