太空有多暗新视野号航天器回答了这个问题
太空有多暗，这能告诉我们关于可见宇宙中星系的数量？天文学家可以通过计算哈勃深场中可见的所有天体，然后将它们乘以天空的总面积，来估计星系的总数。但是其他星系太微弱和遥不可及，无法直接探测到。然而，尽管我们无法计数它们，但它们却在太空中充斥着微弱的光芒。
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图注：该插图展示了位于太阳系外部的NASA的新视野航天器。在背景中是太阳和代表黄道光的发光带，这些光是由尘埃反射阳光产生的。通过排除内部太阳系及其伴随的光污染，新视野号能够回答以下问题：太空有多暗？右下角是银河系的背景星。为了测量这种光辉，天文学卫星必须逃离太阳系内部及其光污染，这是由阳光反射起尘埃而造成的。一组科学家利用NASA的“新视野”任务对冥王星和柯伊伯带的观测来确定这种宇宙光学背景的亮度。他们的结果为大量微弱，尚未解决的星系设定了上限，表明它们仅存在于数千亿个星系中，而不是以前认为的2万亿个星系。
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空间有多暗？如果您远离城市的灯光，抬头仰望，星空之间的天空确实显得非常暗。在地球大气层上方，外部空间甚至进一步变暗，逐渐变成墨黑色。但是即使在那儿，空间也不是绝对黑的，因为宇宙无数遥远的恒星和星系散发出微弱的微光。对这种微弱背景辉光的新测量表明，看不见的星系不如某些理论研究建议的那么丰富，其数量仅为数千亿个，而不是先前报道的2万亿个星系。“要知道这是一个重要的数字——有多少个星系？”这项研究的主要作者马里兰州巴尔的摩市太空望远镜科学研究所的马克·波斯特曼说，“我们根本看不到来自两万亿个星系的光。”
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较早的估计是根据美国国家航空航天局（NASA）的哈勃太空望远镜（Hubble Space Telescope）进行的深场太空观测得出的。它依靠数学模型来估计有多少星系太小，太微弱，哈勃看不到。该小组的结论是，宇宙中90％的星系超出了哈勃在可见光中的探测能力。这些新发现依赖于美国宇航局遥远的“新视野”任务的测量结果，表明这一数字要小得多。NSF NOIRLab的托德·劳厄说：“把哈勃能看到的所有星系，这个数字加倍，这就是我们所看到的，但仅此而已。”这些结果将在1月13日星期三的美国天文学会会议上公布，该会议对已注册的参与者开放。
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研究小组尝试测量的宇宙光学背景，该背景是众所周知的宇宙微波背景的可见光——在恒星大爆炸之前，宇宙大爆炸本身的微弱余辉。“虽然宇宙微波背景告诉我们大爆炸后的前45万年，但宇宙光学背景告诉我们了自那时以来形成的所有恒星的总数。”波斯特曼解释说， “这对已经创建的星系总数以及它们在时间上的位置施加了限制。”尽管哈勃望远镜功能强大，但研究小组无法用它来进行这些观测。哈勃虽然位于太空中，但环绕地球运行，仍然受到光污染。太阳系内部充满了来自解体的小行星和彗星的微小尘埃颗粒。阳光被这些微小尘埃反射，产生一种叫做黄道光的光，即使地面上的天空观察者也可以观察到这种光。
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图注：这张照片显示了一种称为黄道光的现象。在左下角，一个发光的小块沿木星的方向延伸到右上角，木星是中心左侧的明亮物体。黄道光是由太阳光反射回太阳内部系统中的微小尘埃（彗星和小行星的残骸）引起的。使用诸如哈勃望远镜之类的望远镜来测量黑暗空间的尝试已被这种环境光所阻碍。这张非常宽幅的多幅全景图是2014年10月在亚利桑那州东北部的峡谷拍摄的。黄道带光在左侧，北部银河系在右侧；猎户座位于右上方；木星是中心左侧较亮的天体，而右边（在猎户座下方）类似的明亮天体是天狼星； M44（普雷塞佩星团）位于木星上方。在地平线上，黄色的光辉标志着亚利桑那州附近的Chinle镇的位置。为了躲避黄道光，研究小组不得不使用一个远离内部太阳系的天文台。幸运的是，新视野航天器已经完成了迄今为止的最接近的冥王星和柯伊伯带天体Arrokoth影像的拍摄工作。在距离遥远的地方（进行这些观测时，距离超过64亿公里），新视野号的周围天空比哈勃望远镜观测的最黑暗的天空暗10倍。
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