如何測出宇宙的質量？（2/2）

但是其他恆星和太陽不一樣啊

根據觀測一些雙星系統、有行星的恆星系中，天體的軌道、速率、周期等，可以算出這顆恆星的質量

但不是每顆恆星都能這麼算啊

觀測到一定數量的恆星的質量後，就可以得到一個規律，它描述的是質量與光度之間的關係，將它們掛鉤在一起的就是恆星的光譜——比如，處於主星序的恆星質量越大溫度越高，光譜類型也有相應的特徵——這樣，分析一顆恆星的光譜，用測到的亮度結合算出的距離推出絕對亮度，再按照上述規律反演，就可以算出一顆恆星的質量

於是就得到所有恆星的質量了嗎？

不是，因為我們能看到的幾乎所有恆星都處於銀河系內，而銀河系中大部分恆星我們是看不見的（被銀河本身擋住的處於另一側的部分），所以要確定銀河系的結構。一是根據觀測來繪出可見部分的恆星分布，二是觀測河外星系的形態來反推銀河系。於是得到了銀河的大致形態，是一個旋渦星系

這樣就得到了可見部分的質量

我們可以看到的部分約占銀河系的40%，這個比例足夠大，所以可以用它的特徵去推整個銀河系的特徵，於是我們知道銀河系中70%都是太陽這樣（甚至更弱）的恆星，剩下30%大部分是大質量恆星、中子星、黑洞，及相當數量的褐矮星，（還有數不盡的行星、碎石塊、星雲等但它們的質量可以忽略不計），於是就得到了可見物質的質量

於是就得到了銀河系的質量了嗎？

不是。通過觀測不同距離的恆星的繞銀心公轉速率可知，僅靠可見物質不足以維持大部分恆星繞銀心公轉，計算可知暗物質占有相當大的比例；通過觀測銀河系星簇中一些矮星系向銀河系掉落的速度可知，僅靠可見物質不可能讓它們達到這樣的加速度；一些被甩出銀河的恆星也可以提供數據。綜合很多觀測和計算，暗物質占銀河系質量的7成以上。算上它們的質量，才能得到銀河系的總質量

然後就可以拿銀河的特徵去算河外星系的質量

和根據規律去推恆星質量一樣，拿到了銀河的數據，就可以去觀測河外星系的總光度、光譜成分、尺寸、附近矮星系的繞行速度等，算出一個河外星系的大致質量

難道要每個星系都算一遍？

當然不行，全宇宙有數千億個星系呢。但是經過相當的觀測後，可以認為星系的分布基本是各向同性的，向東看能看到100個星系的話，向西看也能看到100個，並且不同類型比例都差不多。所以未統計區域的質量就可以根據已知區域的情況去推算。這樣可以得到所有可見物質的總質量

那麼暗物質呢？

這就需要涉及到宇宙加速膨脹的問題了。假定使空間擴張的能量叫做暗能量，而可見物質質量已知，那麼計算擴張的速度等（具體我也不知道要算哪些啦）就可以得到暗物質的大致質量。現今測到的結果，是暗能量占73%，暗物質占23%，普通物質則只有不到4%

最終結果呢？

10^53kg，這是一個估值