首先，由于宇宙加速膨胀，使得我们只能观测到与地球相距不超过465亿光年的范围，这就是所谓的可观测宇宙。我们不知道整个宇宙究竟有多大，所以我们只能估算出可观测宇宙中的恒星数量。
即便是可观测宇宙，其范围仍然非常广阔，我们不可能一颗一颗直接统计出恒星的数量。不过，我们可以通过其他间接方法来估算宇宙中的恒星数量。
在可观测宇宙中，存在着至少1000亿个星系。但星系的大小相差很大，其中包含的恒星数量也相差不小。有的星系非常庞大，例如，IC 1101是一个超巨椭圆星系，它的光晕直径至少可达200万光年，这相当于银河系的一二十倍。据估计，IC 1101中包含了100万亿颗恒星。而有的星系非常小，例如，银河系周围存在一个质量非常小的矮星系——Segue 2，它仅有1000颗恒星。
根据天文学家的估计，宇宙中平均每个星系包含了大约1亿颗恒星。因此，可观测宇宙中的恒星总数至少有1000亿亿颗。如果按照更高估计的2万亿个星系来计算，则恒星总数将会达到为2万亿亿颗。
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