整个宇宙有多重?至少2600万亿亿亿倍太阳质量!

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宇宙这么大,包含了数不胜数的行星、星云、恒星、黑洞等物质。仅在我们的银河系中,就有2000亿颗以上的恒星、行星,整个银河系重达太阳的1万亿倍。那么,整个宇宙究竟有多重呢?
 
为了知道宇宙有多重,首先要知道宇宙有多大。根据宇宙大爆炸理论,我们的宇宙在138亿年前诞生于一个无穷小的奇点。宇宙形成后,空间快速膨胀,甚至超过了光速,使得目前的宇宙范围变得非常大。
 
 
目前,我们在地球上所能观测到的宇宙半径为465亿光年,在这之外的宇宙现阶段无法看到。随着时间的推移,遥远宇宙传来的光有足够的时间到达地球,未来能够看到更多的不可观测宇宙部分。但由于空间膨胀速度过快,即便再过更长的时间,更远宇宙发出的光永远也不可能进入我们的观测范围,我们注定无法看到整个宇宙的样子。
 
由于我们不知道可观测宇宙外的情况,所以无法确定整个宇宙究竟有多大。整个宇宙的大小或是有限的,也有可能是无限的。天文学家对整个宇宙大小的估计范围变化很大,整个宇宙的半径估计超过了11.5万亿光年。
 
 
虽然星系犹如宇宙中的孤岛,星系之间的空间是空荡荡的,但从大范围的宇宙尺度来看,宇宙中的物质分布是非常均匀的。因此,可观测宇宙中的物质密度,可以认为适用于整个宇宙。
 
宇宙中除了我们所能直接观测到的恒星、星云等普通物质外,更多的其实是那些无法用电磁波手段进行探测的暗物质和暗能量。根据威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的观测数据,普通物质只占宇宙质量总量的4.6%,另外24%是暗物质,最多的71.4%为暗能量。
 
 
之所以天文学家知道宇宙中存在大量无法探测的物质和能量,是因为它们正在显著地影响着宇宙。如果没有大量存在暗物质,星系本身没有足够的引力来维持完整的结构,宇宙中不会产生星系。虽然我们无法直接探测到暗物质,但它们贡献的巨大引力是显而易见的。
 
另一方面,在充满物质的宇宙中,引力作用必然会导致空间膨胀的速度变得越来越慢。然而,天文学家观测到的现象却完全相反,目前空间膨胀的速度超越了过去,这意味着空间膨胀速率在加快。存在于空间结构本身的暗能量起到了排斥引力的作用,它们推动着宇宙加速膨胀。
 
 
通过折算所有的物质和能量,宇宙的平均密度为9.9×10^-27千克/立方米。可观测宇宙的总质量为3.5×10^54千克,其中普通物质的质量为1.6×10^53千克。
 
如果整个宇宙的半径按照11.5万亿光年来计算,并且整个宇宙的物质分布均匀,那么,整个宇宙的总质量至少可达5.3×10^61千克,相当于太阳质量的2.6×10^31倍,或者2600万亿亿亿个太阳,其中普通物质的总质量为2.5×10^60千克。

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