银河系到底有多少个？这个数字大到我开始怀疑人生了

前几天晚上带孩子在阳台上看星星,他突然问我：“爸爸，天上一共有多少个银河系啊？”我愣了一下，下意识想说“就一个啊，我们就在银河系里”，但转念一想，他问的可能是“宇宙里有几个像银河系这样的星系”，于是我掏出手机查了查，结果自己先被那个数字震住了。

来,咱们用费曼的法子聊这件事——也就是说，我试着用最直白的方式说清楚，就像我是那个完全不懂天文学的人，刚搞明白这个问题一样。

先搞清楚：银河系是个什么东西

银河系不是整个宇宙,它只是宇宙里一个普通的星系，我们太阳系就住在里面，位置还挺偏的，离银河系中心大概2.6万光年，如果从外面远远地看，银河系就像一个旋转的大盘子，中间鼓起来，周围甩出几条旋臂，直径大约10万到18万光年。

说到这儿你可能想：那银河系里有多少颗恒星来着？差不多1000亿到4000亿颗，光是这个数字，就已经让我的脑容量告急了。

那宇宙里到底有几个“银河系”？

这个问题天文学家也没法给你一个精确到个位数的答案,但他们给出的估算范围已经足够让你倒吸一口凉气——

估算来源	星系数量
哈勃极深场推断（1990年代）	大约1000亿到2000亿个
2016年诺丁汉大学研究（基于哈勃数据+数学模型）	至少2万亿个
可观测宇宙范围估算	2万亿上下，可能更多

（需要说明的是，这里的星系指的是“所有类型”——旋涡星系、椭圆星系、不规则星系都算在内，银河系属于其中一种棒旋星系。）

对,你没看错，最新的主流观点是——可观测宇宙里大约有2万亿个星系，2万亿，我试着想了一下2万亿到底是个什么概念：如果每秒钟数一个星系，不吃不喝不睡，得数上63万年才能数完，我决定还是别想了。

为什么不同时期给出的数字差这么大？

1990年代的时候,天文学家根据哈勃望远镜拍的深空照片估算，觉得大概有1000亿到2000亿个星系，当时已经觉得很夸张了，但到了2016年，诺丁汉大学一个团队做了一件挺聪明的事——

他们没有直接一颗一颗数（那根本不现实），而是用数学模型把那些我们根本看不见的暗弱星系也算进去了，哈勃再厉害也拍不到太远太暗的东西，但数学告诉我们，那些我们看不到的星系可能比看得到的多得多，就像你在夜晚的海边只能看到大浪花，但其实脚下有无数细小的泡沫在翻涌。

所以他们得出结论：可观测宇宙里的星系密度比之前估计的高得多，总数至少翻了10倍，从千亿量级直接跳到了万亿量级。

咱们捋一捋这个“2万亿”是怎么来的

可观测宇宙是啥？就是以地球为中心，光能在138亿年（宇宙年龄）内抵达我们眼睛的那个球体空间，这个范围的直径大概是930亿光年。

• 在这个大球里,天文学家选了极小的一块天区，用哈勃对着它拍了很久很久，久到连那些暗得要命的星系都露出了影子
• 然后数清楚这片小小天区里到底藏了多少个星系
• 再拿这个密度去推算整个球体空间该有多少个
• 最后用数学模型补上那些暗弱到连哈勃都拍不到的“隐形星系”

一番操作下来,2万亿这个数字就浮出水面了，这说的是“可观测宇宙”范围内，可观测宇宙之外还有多大？没人知道，可能无穷大，那星系数量也就无穷多了——不过那部分已经超出了科学能讨论的范围。

星系也有大小和类型的差别

说“2万亿个星系”容易让人觉得所有星系都跟银河系差不多大，其实差远了，银河系属于大块头那一档，很多星系远没有它这么大——

• 矮星系：可能只有几百万到几十亿颗恒星，是宇宙里最多的一类，却最不起眼
• 中等星系：比如我们的邻居仙女座星系，比银河系还大一截，大约1万亿颗恒星
• 巨椭圆星系：比如M87，恒星数量能达到几万亿颗，妥妥的巨无霸

银河系在星系“朋友圈”里算是个中产偏上的角色，不算最富但绝对不穷。

我查资料的时候看到一句话挺有意思——英国皇家天文学会的Christopher Conselice教授（就是那篇2016年论文的主要作者）说过，宇宙早年的星系密度比现在高得多，后来很多小星系被大星系吞并了，所以今天的宇宙其实已经“空旷”了不少，想想也是，银河系自己就正在一点一点地撕扯吞噬附近的人马座矮星系，胃口好得很。

这个数字还在变

詹姆斯·韦伯望远镜升空之后，拍到了更多早期宇宙的星系，有些比之前预想的更大、更亮、更成熟，这意味着什么？意味着我们对星系数量、形成时间、演化速度的理解可能又要更新了，说不定过两年，2万亿这个数字也会被修正。

写到这儿我忽然觉得,知道宇宙里有2万亿个星系这件事，对我今晚洗碗、明天上班、下个月还房贷好像没啥直接帮助，但偶尔抬头看一眼夜空的时候，心里会多一点说不清的东西——不是渺小感，是一种奇怪的踏实，像知道了这场戏的舞台比我们想象的不知道大多少倍，然后该干嘛还是干嘛，只是步子可以稍微从容一点。

行了,我得去晾衣服了，下次孩子再问这种问题，我大概能多撑两分钟再掏出手机查资料。