根据二十年来首次对星系数量进行的重大修正，可观测宇宙包含大约两万亿个星系，比之前估计的数量多十倍。
自 1990 年代中期以来，宇宙中星系的预估数量约为 1200 亿个。这个数字主要基于 1996 年一项名为哈勃深空的研究。研究人员将哈勃太空望远镜对准一小片太空区域，总共进行了十天的曝光，以便长曝光可以显示出极其微弱的物体。
这个视野涵盖了远达 120 亿光年的星系，我们看到的是它们在大爆炸后不到 20 亿年时的样子。然后，天体物理学家计算了该狭窄视野内的星系数量，并将该数字外推到整个天空（假设所有方向看起来都相似），从而得出 1200 亿的数字。
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然而，哈勃深空图像中的星系不足以解释分布在整个宇宙中的物质密度。缺失的物质必须以太微弱而看不见的星系形式存在，如气体和暗物质。“我们一直都知道星系会比这更多，”英国诺丁汉大学的天体物理学家克里斯托弗·康塞利斯说。“但我们不知道到底有多少，因为我们无法对它们进行成像。”
使用哈勃望远镜（NASA 宇航员在 2009 年升级了该天文台后）和其他望远镜进行的更多最近的深空研究使康塞利斯和他的合作者能够计算出距离 130 亿光年以外的可见星系数量。他们能够绘制出对应于距地球不同距离的给定质量的星系数量。然后，研究人员将他们的估计值外推到望远镜无法捕捉到的太小太弱的星系。在此基础上，他们计算出可观测宇宙应包含 2 万亿个星系。这篇论文1将发表在《天体物理学杂志》上。
时间中的瞬间
德克萨斯大学奥斯汀分校的天文学家史蒂文·芬克尔斯坦说，该团队的计数并不令人太惊讶，但它仍然有助于确定一个数字。“我不知道以前有人这样做过，”他说。康塞利斯说，理论家们曾预计这个数字会更高；他和他的合作者现在计划研究这种差异。
目前，研究人员只能直接观测到大约 2 万亿个星系中的 10%。但是，一旦哈勃望远镜的继任者詹姆斯·韦伯太空望远镜在两年后部署，这种情况将会改变，康塞利斯说。他还补充说，该望远镜还应该能够看得更久远，以了解星系是如何开始形成的。
这项研究可能会通过改进星系形成模拟，并对星系的增长方式进行更详细的评估，从而提高对星系的理解。
但就目前而言，他的研究结果与目前关于星系如何形成的一般理论是一致的，在这种理论中，大多数星系开始时非常小，然后经历一个猛烈的合并和收购时期，纽约州波基普西瓦萨学院的天文学家黛布拉·埃尔梅格林说。
由于今天看到的宇宙是时间上的一个快照，新估计中包含的许多星系已经不复存在。在它们的光到达地球所需的数十亿年时间里，它们已经合并成更大的星系。因此，目前的星系数量预计将远低于 2 万亿个。
本文经许可转载，于 2016 年 10 月 14 日首次发表。