天上星星有多少：3後面23個零(圖)

2010-12-03 21:07

這是哈勃空間望遠鏡攝於2006年的影像。顯示的是一個包含了各種星系的星系團，其中就有一個明亮的橢圓星系

抬頭仰望星空，很多人會問天上究竟有多少星星。最近科學家發現，宇宙裡的恆星總數可能是我們現在估計數值的3倍，也就是說宇宙裡有3×1023(10的23次冪)顆恆星，比地球上的所有海灘和沙漠裡的總沙粒數更多，這大大增加了在地球以外的其他世界發現外星生命的可能性。相關研究將刊登在英國《自然》雜誌上。

本週三科學家們表示，宇宙中的恆星數量可能一直以來被嚴重低估，真實的恆星數量可能有現在設想數字的三倍。這種低估主要涉及不同星系中那些溫度較低、亮度暗淡的矮星。如果被證實，它將有可能改寫科學家們原有對星系形成和演化的認識。

「這的確是個問題，」彼得·馮·多庫姆(Pieter van Dokkum)說。他是耶魯大學的天文學教授，也是這篇發表於《自然》雜誌的論文的作者。該論文的一位合著者是來自哈佛-史密松天體物理臺的查理·康瑞 (Charlie Conroy)。

「主要的問題在於科學家們不可能真的去數數，那些存在於其他星系的矮星太暗淡了，它們的質量僅有太陽的三分之一。」因此，一般採用的方法是對那些亮星進行計數，並按照銀河系中的比例去估算看不見的暗星的數量。如每發現一顆亮度類似太陽的恆星，就應當就100顆左右看不見的矮星。

但這樣做是有問題的。並非所有的星系都和銀河系那樣擁有旋臂。很多星系看上去只不過是模糊的一團，或是看不到旋臂結構的橢圓星系。並且也沒有證據證明其他星系，如橢圓星系中的恆星大小分布規律會和銀河系一致。

因此，馮·多庫姆博士和康瑞博士採用了一種嶄新的思維方式。由於矮星溫度較低，它們的輻射顏色和波段是不同於其他較亮的恆星的。因此，通過觀測整個星繫在這一特定顏色或波段上的輻射強度和特徵，是有可能反推出產生這樣強度的輻射需要多少矮星的。

他們以此為依據，對8個橢圓星系進行了觀測和計算。結果顯示在橢圓星系中，類似太陽的主序星和看不見的矮星的比例達到1000~2000:1，而非銀河系中的大約100:1。因此，一個典型的橢圓星系(一般認為包含1000億顆恆星)，實際應包含1萬億甚至更多恆星。而在宇宙中，橢圓星系佔到星系總量的大約三分之一，因此，他們得出結論：宇宙中的恆星總數至少是現有估計值的三倍。

「我們應當拋棄將銀河系作為標準模板並以此推測其他星系情形的想法了，」馮·多庫姆說。如果這一研究結果被證實，這將意味著天文學家們一直以來都低估了星系的質量，這也將意味著星系的產生比目前認為的時代更早，並且演化速度也更快。

「事實上，這將非常有趣，」理查德·艾里斯(Richard Ellis)說。他是加州理工學院的天文學教授，但他本人沒有參與這項研究。「這樣的論文發表出來是很重要的，因為它們時時提醒著我們，我們對於宇宙的認識是多麼匱乏和脆弱。」

但艾里斯教授同時表示，他對這一研究結果持保留態度。他說：「這項研究數據很好，分析也很可靠，但這其中還有幾個問題需要考慮。」

比如其中一點，這項研究中，研究者們假設橢圓星系中的恆星，和漩渦星系中的恆星是由完全相同的物質組成的。而這一說法尚沒有得到驗證。