为何拥有如此多星星的宇宙依然很黑暗?

在夜空中,你看到的简直每一个光点都是一颗星星——一个巨大的、热火的太阳将原子破坏在一起，发生许多光年外的电磁能量。假如咱们想要进一步地了解这些形成、发光和逝世的原因，咱们需要从丈量它们开端。克莱姆森大学的科学家做了一个特别令人敬畏的丈量他们核算出了中曾经发生过多少星光。这是一个非常，非常大的数字。

当你向耀变体许愿时

科学家认为，第一颗恒星是在我们世界只有几亿年时构成的。今日，世界大约有137亿年的前史，而那几颗恒星现在的数量到达万亿。但科学家知道，这些恒星不只是在时间上稳定地流淌。相反，在我们世界的前史中，恒星的构成速度现已改变。经过精确测量世界中的光，这些研究人员旨在更多地了解这些变化发生的时间以及方法。

为此，他们使用了美国宇航局的费米太空望远镜。费米的设计不是像花园式后院望远镜那样观测可见光，而是用来丈量人眼看不见的伽马射线。它们很厉害伽马射线是电磁光谱上能量最大的光。

因而，最丰厚的伽马射线来历也十分强壮，这是很天然的星系中心的超大质量。当这些旋转的宇宙厨房将物质排入其引力时，物质会升温并发出光。有时，这些黑洞最终会从每一端射出令人难以置信的明亮的伽马射线，如果一个喷气式飞机指向我们的方向，这便是科学家所说的耀变体。

在我们说话的时候，有数百束这些星系逝世伽马射线光束直接射向地球，费米望远镜现已做好了捕捉它们的准备。具体来说，望远镜会亲近观察伽马射线与另一个弱得多的光（称为星系外布景光（EBL）的相互作用。这是一个古老的世界雾，由世界中的第一个星光构成，自此便吸收了光子，或光粒子，重新的恒星和其他光源，在整个世界的历史。即使在这些光源被扼杀了之后，它们的光子依然像一艘幽灵船一样在空地中移动，船上有一艘早已死去的船员。了解这些光子的构成地址和时刻，会为我们提供更多关于世界中恒星构成历史的无价信息。

当伽马射线遇到EBL的雾时，它们的高能光子会粉碎成对电子和正电子，使伽马射线射流在费米可以丈量的一个明显改变中略微变暗。这些丈量使科学家可以跟踪雾成分的改变，这有助于他们估计宇宙历史特定时期产生的光量。

墙上的四瓶八角形啤酒

科学家们对天空中所有739个耀变体进行了这种分析。"经过利用间隔咱们不同地方的耀变体，咱们测量了不间段的总星光，"这项研讨的合著者、克莱姆森大学物理和地理学系的博士后Vaidehi Paliya在一份声明中说。"咱们测量了每个纪元的星光总量——10亿年前、20亿年前、60亿年前等等——一向追溯到恒星最初形成时。这使咱们可以重建EBL，以比曾经更有用的方法确认宇宙的恒星形成历史。墙上的四瓶八角形啤酒

所以他们发现什么了？宇宙历史上发射的光子数是4x10^84。是 4，000，000，000，000，000，000，000，000， 000， 000， 000，000，000，000，000，000，000，000，000，000，000 =  4 与 84 零。

由于这是一个不可思议的巨大数字，下面是一些其他数字与其所进行的比较。咱们的太阳每年会发射约3x10^52个光子，一个60瓦的灯泡每秒发射2x10^20个光子。

既然拥有了一切的光，夜空又为何依然如此黑暗，这不古怪吗？事实上，这触及了一个在19世纪曾令许多科学家困惑的难题。这个想法被称为奥尔伯斯悖论，它说，在无限恒星的无限世界中，每一小片空白都应该被某处的星星填满——夜空并没有被光照亮！

从那时起，咱们就明白了原因。一个是显而易见的宇宙不是无限的，恒星的数量也不是无限的。第二个原因是，咱们的宇宙是如此陈旧和广阔，并且以如此的速度膨胀，以至于许多恒星的可见光还没有机会到达咱们。其中一些永久不会当最远的星系越来越快地离咱们远时，它们的光会转移到光谱的赤色端，并最终变成红外波长，咱们用肉眼看不到。光子，光子无处不在，只要一些能被看到。