从哈勃极深空场到新一代望远镜接力推进:可观测宇宙星系或达2万亿

人类对宇宙的探索从未停步,而“天上有多少星系”此基础问题近日得到了更精确的答案。国际天文学界最新研究显示,可观测宇宙中至少存在2万亿个星系,这一数字约为2016年诺丁汉大学团队在《天体物理学杂志》发表结果的十倍。 这一变化得益于近百年来天文观测技术的持续演进。1926年,天文学家埃德温·哈勃首次对星系进行系统分类,将已知星系分为螺旋、棒旋、透镜、椭圆和不规则五类。但受限于当时的观测能力,人类对宇宙“家底”的认识长期更多依赖推算与推测。 现代观测技术的跃升让星系普查成为可能。以哈勃太空望远镜为代表的设备采用“长时间曝光+多帧叠加”的方式,在极小天区内统计星系分布,再借助统计模型推算整个可观测宇宙的星系总量。2012年公布的哈勃极深空场(XDF)项目就是典型案例:此项目持续十年,累计有效曝光时间达50天,最终在仅占天空面积3200万分之一的区域内识别出大量遥远星系,为总体估算提供了关键依据。 然而,现有观测仍有明显盲区。天文学家指出,在目前推算的2万亿个星系中,约90%因亮度过低或受红移影响,难以开展细致观测。这些“难以看见”的星系要么本身发光微弱,要么正以极高速度远离地球,使其辐射被拉伸到红外波段,超出传统光学望远镜的有效探测范围。 为继续突破这一限制,新一代詹姆斯·韦伯太空望远镜已投入使用。其红外探测能力显著强于哈勃,有望在未来十年扩大人类对早期宇宙的观测深度。科学家期待借助更强的观测与数据分析手段,不仅补全星系统计图景,也能把观测窗口推进到约135亿年前的宇宙早期,进一步研究暗物质、暗能量等核心难题。

从“千亿级”到“万亿级”的修正,说明人类对宇宙的认知会随着观测能力的提升不断更新。深空之所以深,不仅在于距离,更在于许多目标仍隐于黑暗与红移之中。未来更强的望远镜与更精细的数据方法,将把更多曾被忽略的星系带入视野,也将推动我们以更接近事实的方式理解宇宙的起源与演化。