科学家怎么知道一个星系中大约有3000亿颗恒星，而大约有1000亿个星系呢？

只是想想这就是令人困惑。但是科学家如何获得这些数字？他们使用什么技术/系统/理论？

它的工作方式如下。我们对太阳附近的恒星进行了详细的研究。这确定了恒星的局部密度以及它们所拥有的质量的混合（称为恒星质量函数）。我们将其与恒星团的质量函数进行比较，并注意到一阶它看起来是不变的。

然后，我们可以通过各种方式对问题进行三角测量：我们可以为银河系的恒星密度建立一个模型，假设它们均具有相同的质量函数，从而得到许多恒星。该模型可能基于粗略的光质量转换，但更常见的是基于对天空的深层调查-来自HST的窄笔形波束调查，或诸如SDSS的更广泛的调查，关键是能够计算恒星还要估计它们有多远。这是高度不确定的，并且依赖于一些关于对称性的假设来覆盖我们无法探测的银河区域。

另一种方法是对可能充当潜在恒星种群示踪剂的明亮物体（例如红色巨人）进行计数，然后将其与我们经过精心研究的区域中的巨人数量进行比较，然后再从中推断出恒星总数依靠对称性论据来解释那些遥远或被尘埃遮盖的星系部分。

第三种方法是问，有多少颗恒星存活和死亡，以使星际介质富含重元素（又名金属）。例如，事实证明必须存在大约十亿个核坍塌超新星才能产生我们所看到的所有氧气。如果我们假设质量函数随时间不变并且超新星来自8个太阳质量以上的恒星，那么我们还知道有多少个长寿命的低质量恒星与它们的高质量同胞一起诞生，因此可以估算出今天有多少颗恒星存在。

这个数字，无论是1000亿还是3000亿，都不比几个数字准确，但可能比一个数量级更准确。主要问题是银河系中最常见的恒星是微弱的M矮星，它们对银河系贡献很少的光或质量，因此我们确实依赖于我们对这些天体的本地知识的推断。

尽管对数字的定义不太明确，但星系的数量问题比较容易。我们假设宇宙在大范围内是均匀且各向同性的。我们计算在特定区域中可以看到的星系数量，并将其相乘以覆盖整个天空。然后，必须为看不到的遥远微弱星系校正该数字。这里的困难在于我们正在回顾过去，无论是通过进化还是合并，星系的数量可能都无法保存。因此，我们必须尝试得出这样的说法：“今天可观察的宇宙中有n个星系比L发光。” 我认为这个数字当然只是估计的一个数量级。

这是统计问题。

科学家占据了很小的空间（比如说1 弧秒）。他们用强力望远镜仔细观察，并数了数他们看到的所有恒星和星系。然后，他们在总可见空间外推该数字。

当然，他们可以计算空间的几个点并进行平均计数。

由于数字是外推的，这就是为什么它是1000亿颗还是3000亿颗恒星并不重要的原因。目标是要达到Moriarty指出的数量级。