CIBER-2任务将发现对宇宙中恒星数量的估计是否准确

原标题：CIBER-2任务将发现对宇宙中恒星数量的估计是否准确 来源：cnBeta.COM

宇宙中包含着数量惊人的恒星--但是科学家们的最佳估计可能是一个低数。美国宇航局（NASA）资助的探空火箭正在发射一种改进的仪器，以寻找可能在恒星数量统计中被遗漏的额外恒星的证据。

“宇宙红外背景 2 号实验”（或CIBER-2），任务是2009年开始的一系列探空火箭发射中的最新一次。在罗切斯特理工学院物理学和天文学副教授Michael Zemcov的领导下，CIBER-2在美国东部时间2021年6月7日凌晨2点25分由NASA的Black Brant IX 探空火箭成功发射，地点在新墨西哥的白沙导弹发射场。 初步迹象表明，有效载荷看到了预定的目标，并收到了良好的数据。有效载荷飞到约193英里的远地点，然后通过降落伞下降进行回收。

为了对宇宙中的恒星总数有一个粗略的估计，科学家们计算了一个星系中恒星的平均数量--有些估计认为大约是1亿颗，尽管它可能是10倍甚至更多--然后将其乘以星系的数量（认为大约是2万亿）。但即使是这个天文数字，也可能是一个低估的数字。这一计算假设所有的，或者至少是大多数的恒星都在星系内。根据最近的发现，这可能并不完全正确--而这正是CIBER-2任务正在试图弄清楚的。

CIBER-2仪器，就像它所基于的早期CIBER仪器一样，将在探空火箭上发射--一种小型亚轨道火箭，携带科学仪器进行短暂的太空旅行，然后落回地球进行回收。一旦离开地球大气层，CIBER-2将测量一片约4平方度的天空--其中包括几十个星系团。它不会计算恒星，但它将探测到被称为银河系外背景光的弥漫的、充满宇宙的光辉。

加州理工学院物理学教授、CIBER前四次飞行的首席研究员Jamie Bock说："这种背景光是宇宙历史上产生的总光量。这种背景光跨越了一系列的波长，但是CIBER-2将专注于一小部分被称为宇宙红外背景，或CIB。大部分的CIB被认为是来自于M和K矮星，这是宇宙中最常见的恒星类型，尽管这不是唯一的贡献者。"博克说："我们的方法测量总的光线，包括来自我们还没有确定的来源。

当你无法计算一个星系中的单个恒星时，CIB的亮度应该可以让你很好地估计出有多少颗M和K型矮星。如果所有这些恒星都在星系内，那么这些光应该是在星系中心最亮。2007年，科学家们利用美国宇航局的斯皮策太空望远镜来观察星系团，并进行这种类型的测量。

但是，斯皮策观察到的光比已知星系群的预期要多--CIB的亮度波动暗示着他们错过了什么。 Bock和Zemcov--当时是一名博士后研究员，但现在是CIBER-2的主要研究人员--执行了第一次CIBER任务，用一个为该任务更好地优化的望远镜检查这些结果。

“所以我们做了那个测量，我们得出了一个让人不舒服的答案，”Zemcov说。“波动比我们预期的要多得多--一种解释是来自星系外的光比我们想象的要多。”

他们认为，这些额外的光可能是来自杂散矮星的闪光。这些恒星可能是在它们的母星系与另一个星系合并时被甩出去的，这个过程被称为潮汐剥离。众所周知，这种遥远的恒星围绕着银河系，尽管目前的计数表明它们的数量还不足以产生CIBER测量的信号。

Zemcov说：“越来越多的研究表明，在星系之外有大量的这种类型的恒星。”

但是关于这种多余的光的其他假说已经出现了。"Bock说："我们知道其中一些光来自星系，还有一些是有史以来最早的恒星，尽管它们现在早已消失了。一些来自我们自己星系的光甚至可能污染测量结果，尽管CIBER团队已经尽力将其过滤掉。还有一些更奇特的可能性，比如来自宇宙早期的直接坍缩黑洞--大量的气体云在没有成为恒星的情况下坍缩成黑洞--其紫外线会在膨胀的空间中延伸到我们今天看到的更长的红外波长。CIBER-2旨在通过区分这些可能性来帮助解决这个问题。

来自银河系外的M和K矮星的光应该溢出到可见光范围，所以CIBER-2被设计用来观测一个扩大的波长范围--从近红外到绿色可见光--以看到它是否存在。CIBER-2还可以区分来自第一批星系和恒星或早期直接塌缩黑洞的光。两者都应该有其总光的一个特征部分缺失，这部分被早期宇宙中厚厚的星系间氢气雾气所吸收。

目前，所有的可能性都还在桌面上。但是，如果我们的恒星数量确实应该增加，CIBER-2的结果可能很快会告诉我们。

Zemcov说：“有迹象表明，我们肯定没有捕捉到宇宙中的所有东西。人们看得越多，他们看到的就越多。”