宇宙有几十个银河系?其实你把星系团和星系搞混了
昨天晚饭的时候,我表弟突然放下筷子问我:“哥,网上说宇宙里有几十个银河系,是真的吗?”
我差点把汤喷出来,这小子肯定是刷短视频刷到某个博主随口一说,就把“银河系”当成宇宙的数量单位了,不过仔细一想,这问题背后的误会其实挺有意思的,因为它牵扯到一个更容易让人懵圈的概念——我们到底该怎么数宇宙里的“银河”。
先把账算清楚:银河系到底是什么
银河系不是一个“类别”,它是一个具体的名字,就像“太阳”特指我们头顶那颗恒星,而不是所有恒星都叫太阳。“银河系”是我们所在的这个星系的名字,直径大约10万到18万光年,里面塞了大概1000亿到4000亿颗恒星。
所以严格来说,全宇宙只有一个银河系,那些让人误会的说法,其实是在用“银河系”当量词,想说“像银河系这么大的星系”。
那宇宙里到底有多少个“像银河系这样的星系”?
好,如果我们问的是“宇宙中有多少个星系”,那数字就完全不一样了,我说的不是几十个,你坐稳了——
| 观测范围 | 估计星系数量 |
| 哈勃极深场(一小块天区) | 约 5500 个星系 |
| 可观测宇宙(推估) | 约 2000 亿个星系 |
| 一些新估算(基于暗弱星系修正) | 可能达到 2 万亿个星系 |
2万亿是什么概念?地球上所有沙滩上的沙粒加起来,大概也就这个数量级,几十个银河系”这种说法,要么是把“银河系”和“本星系群”搞混了,要么就是随口一说——误差大概差了十一个数量级。
图:哈勃极深场,每一个光点都是一个星系
那个“几十”是从哪儿冒出来的?
我猜我表弟看到的说法,可能是指本星系群或者拉尼亚凯亚超星系团里的“大个子”,你看啊,银河系并不孤单,它带着仙女座星系、三角座星系等一大帮“小弟”,组成了一个叫本星系群的小团体,这个群里,直径超过10万光年的大型星系大概有几十个。
再加上最近的邻居室女座星系团里有大约2500个大型星系,我们所在的拉尼亚凯亚超星系团横跨5亿多光年,里面有大约10万个星系,这些数字听着吓人,但跟“可观测宇宙”的2000亿相比,还是小得可怜。
所以那个“几十”,很可能说的是我们附近这片街区里比较大号的星系数量,而不是全宇宙只有这么几十个。
图:本星系群示意图,银河系只是其中一员
费曼先生会说:去海边数沙子吧
物理学家费曼有个习惯,遇到大数字的时候,他会找一些接地气的比喻,宇宙的星系比沙滩上的沙子还多”,你听着像鸡汤对吧?但他是认真算过的,一粒沙子直径约0.5毫米,铺满一公里海滩,那沙子数量大概在100亿到1000亿之间,而可观测宇宙的星系,2000亿起跳,上限可能到2万亿,确实比沙子多。
想到这儿我反而松了口气,有时候我们纠结这些数字,不是真的想记住精确值,而是想感受一下自己在宇宙里的位置,知道银河系只是万亿分之一,知道我们连“附近几十个小区”都还没逛完,莫名让人安心——好像那些让人头疼的日常琐事,被这个尺度一衬,也不算太大了。
我表弟听完以后,沉默了两秒,然后说:“那我以后不说几十个银河系了,说几百个行不行?”
我笑着夹了块红烧肉:“你先记住2万亿这个数,明天去班里可以把天文课代表吓一跳。”
他没再说话,但眼睛亮了一下,我知道,这种被数字砸中的感觉,一旦有过一次,就再也忘不掉了。