然后根據(jù)天文觀測(cè)推出銀河系的大致形狀,以及銀河系內(nèi)大小恒星的數(shù)量。在根據(jù)大小恒星繞銀河系銀心的轉(zhuǎn)動(dòng)情況分析出銀河系中暗物質(zhì)的質(zhì)量,這樣就能夠估算出銀河系的總質(zhì)量。
宇宙浩瀚,其中有大小星系、天體、暗物質(zhì)、暗能量等等不計(jì)其數(shù)。雖然很大,不過(guò)科學(xué)家可以估算出宇宙的總質(zhì)量是多少。一些自媒體上瘋傳的正反宇宙抵消后總的質(zhì)量為0,或者宇宙質(zhì)量是28克,那些都是一些胡說(shuō)八道。目前可估算出宇宙總質(zhì)量為十的53次方千克,用多種方法得到的宇宙總質(zhì)量都是這個(gè)數(shù)量級(jí)。
這里介紹一種容易理解的簡(jiǎn)單估算方法,就是先計(jì)算恒星的質(zhì)量,之后估算星系的質(zhì)量,再估算整個(gè)宇宙的質(zhì)量。
太陽(yáng)的質(zhì)量是很容易計(jì)算出來(lái)的,太陽(yáng)系中的行星圍繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng),知道了一顆行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的軌道半徑以及公轉(zhuǎn)周期,根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力列式即可解出太陽(yáng)的質(zhì)量。
其他恒星的質(zhì)量也可以根據(jù)天文觀測(cè)數(shù)據(jù)利用萬(wàn)有引力計(jì)算出來(lái)。積攢了很多恒星的質(zhì)量數(shù)據(jù)后,就能夠發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律,就是恒星的光譜與絕對(duì)亮度以及恒星的質(zhì)量存在著關(guān)系。根據(jù)觀察到的數(shù)據(jù)就可以推出恒星的質(zhì)量是多少。
銀河系的質(zhì)量搞定了,宇宙中還有數(shù)千億個(gè)星系。在分析恒星的質(zhì)量時(shí)總結(jié)出了恒星光譜、光度與質(zhì)量之間的關(guān)系,類(lèi)似的關(guān)系也可以用到星系上。知道了銀河系的質(zhì)量、光譜、光度等就可以推出其他星系的質(zhì)量。
還有一個(gè)特點(diǎn)就是宇宙在大尺度上表現(xiàn)出各向同性,在這個(gè)方向觀測(cè)到一萬(wàn)個(gè)星系,在另一個(gè)方向上大致也能夠觀測(cè)到一萬(wàn)個(gè)星系。這樣就能夠估算出總星系的質(zhì)量。再將通過(guò)觀測(cè)分析出的暗物質(zhì)、暗能量算進(jìn)去可以得出宇宙的質(zhì)量大約10的53次方千克。
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