天文學家如何判斷宇宙中的星星（宇宙中那麼多星星）

2023-05-17 13:08:00 1

這是一個囊括了宇宙的過去，現在和未來的話題，但其實這個話題的人類主觀性很強，因為宇宙並不只是為了人類而存在！在宇宙138.2億年的歷史中，生命的誕生只是一個意外，但到了人類誕生的那一刻起，儘管時間並不久，但我們一直以主人自居，事實果然是這樣嗎？

一、宇宙中有多少顆星星？

這是一個老掉牙的話題，從哈勃的深空場HDF，到哈勃南天深空（HDFS）以及哈勃超級深空場（HUDF），我們對宇宙的認識正在不斷加深，對遙遠星系的認識也在逐漸擴大！今天我們已經知道，我們頭頂天空中隨便一片天空，即使我們看上去空無一物，那麼在哈勃超級深空場的曝光要求下，也會得到如下星空照片！

上圖幾乎就是人類在可見光波段看到宇宙的最遠極限，超過133.5億光年外宇宙的秘密就隱藏在上圖中，在這張看上去密密麻麻但仍然依稀可辨的照片中，至少有上萬個星系！

XDF的曝光天區大小和滿月面積的大小對比，滿月的視角大約0.5度，而XDF的面積甚至不如月面的1/100，可以想像一下整個宇宙有多少星系，保守估計宇宙中至少存在約2萬億個星系！假如按銀河系的1000億至4000顆恆星數量計算，那麼整個宇宙的恆星將超過2-8×10^24顆恆星，假如要計算行星的話，這個數量可能會急劇上升！

二、宇宙中那麼多行星，它們都是哪些星星呢？

其實一張圖即可表達宇宙中的星星類型！這就是恆星生命的各個周期圖示

宇宙中的星星種類就全部包括在內了，因為都是恆星不同的發展階段所決定，一般認為還處在恆星階段內的天體有：

1、主序星階段：比如太陽與天狼星以及比鄰星等

2、紅巨星階段：比如參宿四，海山二，盾牌座UY等已經處在超新星爆發邊緣的紅巨星

這兩個階段的星星，我們認為它還是恆星！

除上述這些真正的恆星以外，還有：

當然宇宙中發光其實還有很多，比如還有：

........

三、這些恆星都有什麼用？

我們並不清楚宇宙中是否有其他生命，但對於人類來說，這麼多天體中，適合人類在其周圍生存的，不過就黃矮星和部分紅矮星而已！人類這個物種其實很脆弱，希望恆星有如下條件：

1、輻射不能太強

3、表面活動必須要穩定

能滿足這個條件的也就黃矮星和部分紅矮星（0.6-0.8倍太陽質量之間），因為過小的紅矮星表面活動非常劇烈，因此也不適合生存，而過高質量的恆星則其壽命並不長，比如數億年壽命甚至只能讓地球誕生最簡單的生命！當然有一個好消息是銀河系中大約有90%的恆星都比太陽要小，從另一個角度來說銀河系中周圍能支撐生命的恆星有很多，而克卜勒望遠鏡和TESS的不懈努力正在這些恆星周圍找出適合人類或者有可能誕生生命的系外行星！

克卜勒望遠鏡搜索到的系外行星大小對比，請注意藍色和綠色圖標，因為這些系外行星和地球非常類似！

除了能夠支撐生命生存的恆星以外，其他恆星就沒用了嗎？看起來似乎是這樣，但事實上這些恆星的作用可大了！

1、能超新星爆發意義非凡，宇宙中除了氫、氦以及鋰等少量在宇宙大爆炸初期形成的元素以外，其他幾乎都是恆星的各個階段合成的，簡單的說我們地球上的所有元素都來自於超新星爆發！

2、中子星的存在也意義非凡，因為重元素將在超新星爆發過程中或者中子星合併中形成！

3、適合人類生存的恆星，不會超新星爆發，黃矮星形成行星狀星雲，其體量無法再形成恆星系，因此到這裡幾乎就是死路一條了，而0.6-0.8倍太陽質量的恆星，終身不會大幅拋灑物質，它就這樣老死了！因此對人類作用比較大的兩類恆星卻會親手將宇宙葬送！

以上分類都是以人類的角度來考量的，但事實上生命在宇宙的演化過程中可能是必然結果，不過更有可能則是一個匆匆過客，因為宇宙從誕生到未來的熱寂時代，這個跨越也許沒有一個物種可延續如此久遠的時間，而在宇宙資源比較豐富的時代誕生了人類，似乎是對我們的一種恩賜，等到宇宙中處處都星星點點的紅矮星將要熄滅的時代，那才是一個對生命惡意的時代，不過那將是很遙遠的事情，因為紅矮星的壽命將高達數千億至上萬億年！