100年前，我们认为银河系是宇宙的悉数，包含了一切。如今，我们知道它只是浩瀚宇宙中的一员，那么我们的宇宙中有几多个星系？我们是如何较量的？哈勃极深场究竟有多深？我们今天就商议下这几个问题！“人类的思想无法把握宇宙。我们就像一个小孩子走进了一个伟大的藏书楼。墙上堆满了各类说话的书籍。小孩子知道必然是有人写了这些书。但他不知道是谁写的，也不知道它是若何做到的。孩子不睬解书中所使用的说话。然则孩子在书的分列中注重到一个显着的纪律，一个神秘的顺序，孩子不睬解这预示着什么，只是隐约约约的猜忌着。”——阿尔伯特·爱因斯坦
找一片完全没有任何物体的天空，没有通亮的恒星，没有烂漫的星云，也没有已知的星系。然后我们视察这片区域，持续几分钟，一个小时，甚至是一天。哈勃千里镜在很长一段时间里，注视着空无一物的空间，记录下了一张张纯粹阴郁的图像。
上图中所标记的区域是90年月早期到中期人们选定的位置，人类有史以来最壮大也是最贵的千里镜哈勃指向这片区域，收集我们可以收集到的所有光线，持续曝光几分钟，然后缔造出第一幅图像。
在第一张照片中固然我们只能看到一些暗淡的红矮星。然则我们能够在统一个处所持续储蓄更多的图像。在总共10天的观测时间里，哈勃拍摄了342张照片。然后把所有图像所捕获到的光叠加起来。我们将会看到什么?
我们发现了成千上万的新星系。这幅图中的每一个光点都是一个星系，有些距离我们几百万光年，有些距离我们跨越了100亿光年。我们从观测究竟中学到了什么:
在宇宙的早期就已经形成了大量的星系。
宇宙中存在着大量的分布不平均的星系，它们无处不在。
或许最主要的一点是，我们学会了若何估量宇宙中究竟有几多个星系!
在这张图片中，原始的哈勃深场捕获到了成千上万的星系!若是我们能较量出捕获天空的比例以及捕获区域内星系的数量，而且我们捕获的区域是一个没有已知恒星，星系和星云的区域，它就能代表遍及、典型的空间，那么我们就能够揣摩出整个宇宙中有几多个星系!
然则我们是不会知足第一次观测发现的星系!我们总感受不靠谱，不敷正确。在这之后的近十年，科学家在哈勃千里镜上安装了一个比旧WFPC2相机更好的相机，叫做高级勘测相机。为了超越原始哈勃深场，科学家选择了一片分歧的空白区域，视察了更长的时间(11天)，缔造了下图的哈勃超深场。
经由在整个天空中揣摩这些究竟，我们可以算出整个宇宙中有几多个星系。
你这时或者会想，这也太简洁了吧，就如许能算整个宇宙的星系？哄人，一点都欠好玩！稍等，不要慌！这不是故事的终局，绝对不是！你看，凭据我们所视察到的，宇宙中或者至少有1000亿个星系，然则或者还有更多。个中有些因为太暗而无法用哈勃11天的数据观测到的星系。红移太远，即使是哈勃千里镜最远的红外滤镜也无法捕获到的星系。若是我们超有耐烦去寻找更长的时间，或许会显现更多的星系。
这恰是我们需要解决的问题，所以在曩昔的十年里，我们在一个更小的空白空间区域里总共寻找了23天，缔造了比超深场的两倍还要远的图像。列位小伙伴，让我们看一下哈勃极深场!
你平时或者看到最多的是超深场图片，从未见过这张照片，然则有没有一种似曾了解的感受。这是因为极深场(或XDF)实际上是超深场的一部门，若是我们对两个图像进行缩放并将它们相对扭转4.7度，我们就能够看到它们的相似之处了!看下图，你能够本身对照下!
我们能够显着的看到，极深场（XDF）不光比曝光较差的超深场（HUDF）更清楚地揭示了星系的细节，并且极深场还捕获到了新的星系。
收集光线的工作道理是，当视察的时间增加两倍时，我们就能够多看41%的深度。所以我们假设我们的观测只受能看到光线微弱水平的限制，那么XDF将比HUDF多看到41%的星系。
事实证实，我们的假设与我们视察到的究竟非常接近，这就敷陈我们，我们的观测还没有达到极限！为什么这么说呢？因为哈勃所看到的星系中，大于90亿光年的星系比50亿到90亿光年的星系少，这一事实敷陈我们，不是90光年外没有星系，而是我们没有达到观测极限。幻想情形下，詹姆斯·韦伯太空千里镜可以看到比哈勃更远的星系，进展在的将来十年它能让我们更接近实情。
但这不是说哈勃的观测没有效，我们能够行使极深场，说我们宇宙中至少应该有几多个星系。这有没有很熟悉，我们平时看到的都是这种口气，至少有2000亿个星系。
哈勃极深场包含了天空的一小块区域，如图所示，把它跟满月，放在一个1°方框内对比一下。能够看出是这个区域很小，然而，仅仅在这一小块XDF区域，哈勃千里镜就发现了5500个星系，能够说比我们整个局部超等星系团所包含的星系还要多。
若是我们假设XDF是太空中一个遍及的典型区域，我们就能够较量出填满整个夜空大约需要3200万个XDF。然后再乘以我们在XDF中找到的星系数量，这就是凭据我们今朝的能力所视察到的:宇宙中大约至少有2000亿个星系。
2000亿个星系，我知道你看到这个数字一点都不诧异，因为我们已经被宇宙的浩瀚整麻木了。不外这个数字也是一个最保守的估量。韦伯千里镜的观测或者会敷陈我们宇宙中至少有1万亿个星系！这时我们依然不会诧异，已经习惯了。哈哈！
今朝科学家就是如许较量宇宙中有几多个星系的!
