新的地平线宇宙飞船数据显示宇宙中的星系比以前认为越来越少

这位艺术家的插图显示了美国宇航局在外太阳系统中的新地平线航天器。在背景中，太阳和表示十二动态光的发光乐队，由阳光反射灰尘引起的。通过超越内部太阳系及其伴随的光污染，新的视野能够回答这个问题：空间有多黑？右下方是银河系的背景恒星。

天空是多么暗，这告诉我们有关可见宇宙中的星系数量的方式？天文学家可以通过计算哈勃深场中可见的一切，然后将它们乘以天空的总面积来估计星系的总数。但其他星系太晕了，直接检测到遥远。然而，虽然我们无法算作，但他们的光线弥漫着微弱的光芒。

为了测量这种发光，天文卫星必须逃脱内部太阳系及其光线污染，由阳光反射灰尘引起。一支科学家团队使用美国国家航空航天局的新视野使命的观测到冥王星和龙头皮带来确定该宇宙光学背景的亮度。它们的结果为丰富的微弱，未解决的星系上的上限设定了上限，表明它们只有数百亿美元，而不是先前认为的三亿星系。

这张照片显示了称为Zodiacal光的现象。在左下方，一个发光的贴片沿着木星的方向延伸到朝上的中心，是中心的明亮物体。黄道带光是由阳光引起的，反射内阳系统中的微小灰尘颗粒 - 彗星和小行星的崩解残留。试图衡量暗空间如何使用像哈布尔这样的望远镜被这种环境发光被挫败。

空间有多黑了？如果你远离城市灯光并抬头，那么星星之间的天空就会非常暗。在地球的大气层之上，外太空甚至进一步昏暗，褪色到惰性的沥青黑色。而且甚至在那里，太空是绝对的黑色。宇宙从无数遥远的恒星和星系中有一个缺乏虚弱的辉光。

这种弱背景发光的新测量表明，看不见的星系比某些理论研究所示的不太充分，仅在数百亿美元而不是先前报告的两个十亿星系中的编号。

“这是一个重要的数字 - 有多少条星系？” Marc邮递员在马里兰州巴尔的摩的空间望远镜科学研究所，这是一项牵头作者。“我们根本看不到两个万亿星系的光线。”

早期的估计是由美国宇航局的哈勃太空望远镜的非常深的天空观测推断。它依赖于数学模型来估计有多少星系太小而微弱地看到哈勃看到。该团队得出结论，宇宙中90％的星系超越了哈勃检测可见光的能力。依赖于NASA遥远的新地平线使命的测量的新发现，表明了更为温和的数字。

“拿走所有星系哈勃可以看到，这是我们所看到的双倍的，而且没有更多的东西，”NSF的Noillab的Tod Lauer是该研究的领先作者。

这些结果将于1月13日在美国天文学会的会议上呈现，该社会对注册参与者开放。

球队寻求衡量的宇宙光学背景是更众所周知的宇宙微波背景 - 大爆炸本身的弱余盈，在恒星存在之前。

“虽然宇宙微波背景告诉我们大爆炸后的第一个450,000年，但宇宙光学背景告诉我们一些从那时起曾经形成过的所有明星的总和，”邮递员解释说。“它对已经创建的星系总数进行了约束，以及他们可能及时的地方。”

与哈勃一样强大，团队无法使用它来制作这些观察。虽然位于太空，哈勃轨道地球，仍然遭受光明污染。内阳系统充满了来自崩解的小行星和彗星的微小灰尘颗粒。阳光反射了这些颗粒，甚至可以通过地面上的天丝器观察到叫昔焦光的发光。

为了逃避八元灯，该团队必须使用逃离内阳系统的天文台。幸运的是，新的视野航天器已经交付了最接近的冥王星和kuiper皮带对象Arrokoth的图像，足以使这些测量值得注意。在其距离（超过40亿英里外，距离这些观察），新的视野经历了一个比哈勃可达的最黑暗的天空更暗的环境天空。

“这些测量非常困难。劳勒说，很多人试图长时间做到这一点。““新的视野为我们提供了一个有利的点来测量宇宙光学背景，比任何人都能这样做。”

该团队分析了新的地平线档案中的现有图像。为了挑选微弱的背景发光，他们必须纠正许多其他因素。例如，它们从预期存在的星系中减去了太微弱的星系的光可识别。最具挑战性的纠正是从银河系中删除光线，这些恒星被反射了尘土尘埃和进入相机。

剩余的信号虽然非常微弱，但仍然是可衡量的。邮递员将其与城市灯光的偏远地区相比，在夜间躺在卧室里，窗帘开放。如果邻居一英里沿着道路打开他们的冰箱，寻找午夜零食，而他们的冰箱的灯光反射了卧室墙壁，它将像检测到的背景新的视野一样明亮。

那么，剩下的剩余光线可能是什么？相对附近的宇宙中，这是一个丰富的矮星系只是无法检测到可检测性。或环绕星系的恒星的漫反射晕可能比预期更亮。可能有一群流氓，间恒星在整个宇宙中传播。也许大多数有趣，可能有更多微弱，远处的星系比理论建议。这意味着迄今为止测量到迄今为止的星系尺寸的平滑分布速度超越了我们可以看到的最微弱的系统 - 就像海滩上的鹅卵石比岩石一样。

NASA即将到来的James Webb Space Telescope可能可以帮助解决谜团。如果微弱，史式星系是​​原因，那么韦伯超深场观察应该能够检测到它们。

本研究被认为在天体物理杂志中出版。