天文學家計算了可觀測宇宙中產生的星光總量

自 130 億年前，宇宙就一直在催生恒星。但如果你問“存在過多少恒星?”，科學家們就要被難住了。不過現在，天文學家更進一步地問到 ——“它們到底發出了多少的星光?”通過一種新穎的測量方法，研究團隊已經設法量化了可觀測宇宙中的星光總量 —— 結果是一個讓你的眼睛看得停不下來的數字。

NGC 362，一個 100~110 億年歷史的星群，來自宇宙恒星形成的高峰期。

根據團隊的測量結果，過去 130 億年中，恒星發出的星光總量為 4×10^84，也就是 4 后面跟 84 個零(septenvigintillion)。

4,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000, 000,000,000,000,000,000,000

既然宇宙令人難以置信的大，天文學家又是怎么計算出來的呢?

研究人員對費米伽馬射線太空望遠鏡的 9 年數據進行了篩選，分析了來自火星的伽馬射線是如何與‘宇宙霧’相互作用的，從而計算出所產生的總光亮。

這種“宇宙霧”，更正式的稱呼為河外背景光(EBL)，由恒星發出的紫外、可見光、以及紅外等波長的所有光所組成。

當伽馬射線(能量最強的一種光)通過‘宇宙霧’時，會與其它波長的光子碰撞產生電子和正電子。

通過分析來自火星的 739 組伽馬射線的這些特征，天文學家能夠在宇宙歷史的任何給定時間，測量出任何給定位置的‘霧密度’。

九年費米數據編制的宇宙地圖，展示了可觀測宇宙的伽馬射線源。

首席研究員 Marco Ajelo 表示：“在星霧中穿行的伽馬射線光子很有可能被吸收，通過測量吸收了多少光子，我們可以測量霧的厚度，并推測整個波長范圍內的光量”。

此前，費米曾被用于研究河外背景光(全稱為 Extragalactic Background Light)，但新項目的用量，是此前嘗試次數的五倍。

由于它們位于太空的不同部分、距離也不盡相同，研究團隊才能比以往任何時候都更深入地探索太空、并追溯過往。

此外，這項研究還能夠確定宇宙在 100~110 億年前的恒星形成巔峰期的狀況。團隊表示，新伽馬射線地圖為未來更深入的太空/時間探索任務(比如詹姆斯韋伯太空望遠鏡)奠定了基礎。

宇宙歷史的第 10 億個年頭，是一個相當有趣的時代。目前的衛星還沒有對它展開過探測，但我們的測量，已經能夠窺探一番。

也許有一天，我們會找到一種回溯到大爆炸時期的方法，這也是我們的終極目標。

Tracing the History of Starlight with NASA's Fermi Mission(via)

有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《科學》(Science)雜志上。原標題為：

《A gamma-ray determination of the Universe’s star formation history》

《通過伽馬射線的測定，追溯宇宙恒星的形成歷史》