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(xué)家們就要被難住了。不過現(xiàn)在，天文學(xué)家更進(jìn)一步地問到 ——“它們到底發(fā)出了多少的星光？”通過一種新穎的測量方法，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)設(shè)法量化了可觀測宇宙中的星光總量 —— 結(jié)果是一個(gè)讓你的眼睛看得停不下來的數(shù)字。

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

根據(jù)團(tuán)隊(duì)的測量結(jié)果，過去 130 億年中，恒星發(fā)出的星光總量為 4×10^84，也就是 4 后面跟 84 個(gè)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(xué)家又是怎么計(jì)算出來的呢？

研究人員對費(fèi)米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡的 9 年數(shù)據(jù)進(jìn)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(jì)算出所產(chǎn)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(fā)出的紫外、可見光、以及紅外等波長的所有光所組成。

當(dāng)伽馬射線（能量最強(qiáng)的一種光）通過‘宇宙霧’時(shí)，會(huì)與其它波長的光子碰撞產(chǎn)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(xué)家能夠在宇宙歷史的任何給定時(shí)間，測量出任何給定位置的‘霧密度’。

九年費(fèi)米數(shù)據(jù)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(gè)波長范圍內(nèi)的光量”。

此前，費(fèi)米曾被用于研究河外背景光（全稱為 Extragalactic Background Light），但新項(xiàng)目的用量，是此前嘗試次數(shù)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(tuán)隊(duì)才能比以往任何時(shí)候都更深入地探索太空、并追溯過往。

此外，這項(xiàng)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(tuán)隊(duì)表示，新伽馬射線地圖為未來更深入的太空/時(shí)間探索任務(wù)（比如詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡）奠定了基礎(chǔ)。

宇宙歷史的第 10 億個(gè)年頭，是一個(gè)相當(dāng)有趣的時(shí)代。目前的衛(wèi)星還沒有對它展開過探測，但我們的測量，已經(jīng)能夠窺探一番。

也許有一天，我們會(huì)找到一種回溯到大爆炸時(shí)期的方法，這也是我們的終極目標(biāo)。

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

有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《科學(xué)》（Science）雜志上。原標(biāo)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》

[編譯自：New Atlas]