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银河系有多少恒星(为什么肉眼只看到6000颗)

2023-06-10 07:15:12投稿人 : yq4qlskj围观 : 57 次0 评论

黑夜里星星很多空。不知道你小时候有没有数过天上的星星?如果算上人眼能直接看到的恒星,地球的南北星空大约有6000颗。

我们在地球上看到的星星,是宇宙中各种发光或反光的天体。宇宙如此之大,仅银河系就有大约2000亿颗恒星。为什么在地球的夜晚只能用肉眼看到6000多颗星星?

你能用肉眼看到哪些星星?

宇宙中所有的天体都在运动,恒星空中各恒星的相对位置总是在变化的,但短时间内变化并不明显。在地球上一个固定的地方,只要视野开阔,天气晴朗,没有光污染,视力好的人晚上可以观测到2000颗左右的星星空。

天空中99.9%的星星空都是星星,因为只有星星才能发光。它们都位于太阳系之外,银河系之内。银河系的直径至少有10万光年,这些恒星90%分布在距离地球1000光年以内,75%分布在距离地球500光年以内。很少有肉眼可见的恒星距离地球超过1万光年。仙后座V762应该是肉眼可见的最远恒星,距离地球16000光年。

当然也有例外。有些垂死的恒星会在死亡时爆炸。在短短几分钟内,它们的亮度甚至比一个星系中所有恒星的亮度总和还要高。肉眼观测到的已知最远天体是2008年发生的伽马射线暴事件。

当时摩羯座方向有一颗75亿光年外的超新星,发出超强伽马射线爆发,亮度最高时肉眼可见,持续约半分钟。

还有几颗恒星是太阳系中的行星。这颗行星虽然不发光,但可以反射太阳光,而且距离地球很近,体积也足够大,可以被地球表面的人用肉眼看到。夜晚空,肉眼可见的行星是金木的五大行星,分别是水、火、土。据说海王星有时可以用肉眼观察到。

黑夜中有几个微弱的光点空其实是星系,它们位于银河系之外,即麦哲伦星云和仙女座星系。另外,在极佳的观测条件下,理论上也可以用肉眼看到三角星系。其中,大麦哲伦星云距离我们16万光年,小麦哲伦星云距离我们20万光年,仙女座星云距离我们256万光年,三角星云距离我们约300万光年。

为什么有的人看不到星星?

因为有光,人们才能看到世界。光是电磁波。虽然电磁波的频谱很宽,但人眼只能感知极窄的频率,这种频率称为可见光波段。其实任何东西都能发光,我们平时说的就是可见光。

宇宙中有很多天体,不发光的人眼几乎看不到,人眼只能看到少数能发光的星星。当恒星本身光度较弱,且距离地球太远,表观亮度很低时,人眼就看不到了。

一支燃烧的蜡烛,当它远离你的视线时,烛光会显得暗淡。整个光源发出的光会以球面的形式向各个方向传播。随着距离的增加,单位面积能接收到的光会越来越少,光在传播的过程中会衰减,所以我们看到的光源亮度会变暗,这就是表观亮度。

当蜡烛远离人眼的分辨率极限时,只能看到一个发光点。当距离太远时,烛光的表观亮度低于人类感知的下限,蜡烛从我们眼前消失。

视星等是视亮度的分类,与天体的光度、天体与观测者的距离有关。视星等越小,亮度越高。例如,满月的视星等为-12,而正午太阳的视星等为-27。

每五个星等差,表观亮度就变化100倍。通常,视星等大于6的天体很难被肉眼看到。比邻星是距离地球最近的恒星,只有4.2光年。因为是红矮星,所以视星等只有11。虽然它是离地球最近的恒星,但它太弱了,肉眼看不到。

有些星星其实很亮,只是因为离我们太远,所以看起来不那么亮。为了比较每颗星星的亮度,需要把它们放在同一个位置进行比较。绝对星等是所有恒星都位于32.6光年(10秒差距)时的亮度。在地球上,太阳的亮度最强,但太阳的绝对星等只有4.8。

恒星通过核聚变反应发出光和热。在一定距离下,恒星的视亮度主要取决于其表面温度和半径。银河系的恒星很多,但大多质量小(一般质量越大半径越大),核反应越不激烈,表面温度越低,所以亮度较弱。有些恒星在晚年演化成了红巨星。虽然它们的质量不高,但由于半径较大,看起来更亮。

太阳是一颗黄矮星,光是它的质量就超过了银河系中95%的恒星,也就是说太阳比银河系中的大部分恒星都要亮。即便如此,只要距离超过50光年,人眼就看不到太阳。正因为如此,那些肉眼可见的恒星的质量和半径基本上都比太阳高很多。

下图清楚地显示了恒星的亮度和半径之间的关系。

由于银河系中的大部分恒星都比较暗淡,距离我们很远,所以我们能看到的恒星数量极其有限,只有地球附近的极其明亮的恒星才能被我们看到。

此外,银河系内的恒星分布并不均匀,靠近银河系中心的恒星较多。太阳在距离银河系中心26000光年的地方绕着银河系中心旋转。如果地球在银河系中心附近,地球上的夜晚会更明亮,人眼可见的恒星数量会更多。

下图是银河系全景,中央区域特别明亮。

简单总结一下,宇宙中有那么多的恒星,但是在地球上只能看到几千颗,主要是因为那些天体离我们很远,亮度很低。

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