如何测出宇宙的质量？(第 2/2 页)

    但是其他恒星和太阳不一样啊

    根据观测一些双星系统、有行星的恒星系中，天体的轨道、速率、周期等，可以算出这颗恒星的质量

    但不是每颗恒星都能这么算啊

    观测到一定数量的恒星的质量后，就可以得到一个规律，它描述的是质量与光度之间的关系，将它们挂钩在一起的就是恒星的光谱——比如，处于主星序的恒星质量越大温度越高，光谱类型也有相应的特征——这样，分析一颗恒星的光谱，用测到的亮度结合算出的距离推出绝对亮度，再按照上述规律反演，就可以算出一颗恒星的质量

    于是就得到所有恒星的质量了吗？

    不是，因为我们能看到的几乎所有恒星都处于银河系内，而银河系中大部分恒星我们是看不见的（被银河本身挡住的处于另一侧的部分），所以要确定银河系的结构。一是根据观测来绘出可见部分的恒星分布，二是观测河外星系的形态来反推银河系。于是得到了银河的大致形态，是一个旋涡星系

    这样就得到了可见部分的质量

    我们可以看到的部分约占银河系的40%，这个比例足够大，所以可以用它的特征去推整个银河系的特征，于是我们知道银河系中70%都是太阳这样（甚至更弱）的恒星，剩下30%大部分是大质量恒星、中子星、黑洞，及相当数量的褐矮星，（还有数不尽的行星、碎石块、星云等但它们的质量可以忽略不计），于是就得到了可见物质的质量

    于是就得到了银河系的质量了吗？

    不是。通过观测不同距离的恒星的绕银心公转速率可知，仅靠可见物质不足以维持大部分恒星绕银心公转，计算可知暗物质占有相当大的比例；通过观测银河系星簇中一些矮星系向银河系掉落的速度可知，仅靠可见物质不可能让它们达到这样的加速度；一些被甩出银河的恒星也可以提供数据。综合很多观测和计算，暗物质占银河系质量的7成以上。算上它们的质量，才能得到银河系的总质量

    然后就可以拿银河的特征去算河外星系的质量

    和根据规律去推恒星质量一样，拿到了银河的数据，就可以去观测河外星系的总光度、光谱成分、尺寸、附近矮星系的绕行速度等，算出一个河外星系的大致质量

    难道要每个星系都算一遍？

    当然不行，全宇宙有数千亿个星系呢。但是经过相当的观测后，可以认为星系的分布基本是各向同性的，向东看能看到100个星系的话，向西看也能看到100个，并且不同类型比例都差不多。所以未统计区域的质量就可以根据已知区域的情况去推算。这样可以得到所有可见物质的总质量

    那么暗物质呢？

    这就需要涉及到宇宙加速膨胀的问题了。假定使空间扩张的能量叫做暗能量，而可见物质质量已知，那么计算扩张的速度等（具体我也不知道要算哪些啦）就可以得到暗物质的大致质量。现今测到的结果，是暗能量占73%，暗物质占23%，普通物质则只有不到4%

    最终结果呢？

    10^53kg，这是一个估值