星光为何不能照亮整个夜空？

澳大利亚“对话”网站10月16日刊登题为《为什么尽管宇宙布满星星，太空还是那么黑暗？》的文章，作者是美国博伊西州立大学天文学副教授布赖恩·杰克逊。内容编译如下：

人们一直在问，为什么太空中布满了星星，还如此黑暗，以至于这个问题有了一个特殊名字——奥尔贝斯悖论。

天文学家们估计，在可观测的宇宙中大约有两千亿颗恒星。其中许多都和我们的太阳一样明亮甚至更亮。那么，为什么太空没有充满耀眼的光芒？

我是一名研究包括太阳系内外的恒星和行星以及它们在太空中运动的天文学家。对遥远恒星和行星的研究有助于像我这样的天文学家理解为什么太空如此黑暗。

你可能会猜这是因为宇宙中很多恒星距离地球非常远。当然，的确如此，一颗恒星距离越远，它看起来就越暗——10倍远的恒星看起来会暗100倍。但事实证明，这并非全部答案。

假设一下，宇宙是如此古老，以至于来自最遥远恒星的光也有时间到达地球。在这个假想的场景中，宇宙中所有恒星的位置都是固定的。

想象一个以地球为中心的大气泡。如果气泡直径约为10光年，它包含大约12颗恒星。当然，在几光年之外，从地球上看这些恒星中的许多会很暗淡。

如果你不断把气泡的直径扩大，到1000光年、100万光年，再扩大到10亿光年，气泡中最远的恒星看起来会更加暗淡。但在越来越大的气泡中也会有越来越多的恒星，它们都在发光。即使最远的恒星看起来暗淡，但它们的数量也越来越多，整个夜空应该看起来非常明亮。

看起来我又回到了起点，但实际上我离答案更近了一点。

在想象中的气泡场景中，我让你们设想恒星不动并且宇宙非常古老。但实际上宇宙只有大约130亿年历史。

尽管从人类的角度来说，这是一段漫长的时间，但从天文学的角度来说，这段时间很短。它短到距离我们超过130亿光年的恒星发出的光实际上还没有到达地球。因此，包含我们能看到的恒星的气泡只延伸到距离地球约130亿光年的地方。

这个气泡中没有足够的恒星来填满每一道视线。如果朝天空某些方向看，能看到星星。而如果朝天空中其他地方看，就看不到星星。这是因为，处于那些黑暗的区域的恒星距离地球太远，它们的光线还没有到达地球。随着时间推移，这些更远的恒星发出的光终将到达我们这里。

你可能会问，夜空最终是否会完全亮起来？这就把我带回到这个设想的另一个条件：所有的恒星都不动。宇宙实际上正在膨胀，最遥远的星系正以接近光速的速度远离地球。

由于星系移动速度太快，其中恒星发出的光被拉长到人眼看不到的波长。这种效应叫做多普勒频移。所以，即使有足够时间到达，但我们仍无法用眼睛看到来自最遥远恒星的光。夜空也不会完全被照亮。

（责编：赵珊）