为什么肉眼只看到6000颗 银河系有多少恒星

银河系内共有大约1000亿颗恒星 。除此之外,它的组成物质还包括星团、星云、星际气体、星际尘埃,以及黑洞,作为太阳系所在的恒星系统,根据科学家们的研究与探测,银河系的可见总质量相当于太阳总质量的2100亿倍 。

为什么肉眼只看到6000颗 银河系有多少恒星

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夜空中繁星点点,不知道大家在小时候是否数过天上的星星?如果以人眼可以直接看到的星星来算,地球南北星空中的星星大约有6000多颗 。
我们在地球上看到的星星,其本体是宇宙中的各类发光或者反光的天体 。宇宙那么大,仅仅银河系就拥有大约2000亿颗恒星,为什么在地球夜空中只能用肉眼看到6千多颗星星?
肉眼可以看到哪些星星?宇宙中的所有天体都处于运动之中,星空中星星的相对位置也总是处于变化之中,不过短时间内的变化并不明显 。在地球上的某一固定地点,只要视野开阔、天气晴朗、没有光污染,视觉良好的人大约能在夜空中观测到2000颗星星 。
天空中99.9%的星星都是恒星,因为只有恒星才会发光 。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,而这些恒星90%都分布在距离地球1000光年的范围之内,其中75%的恒星又分布在距离地球500光年的范围之内,很少有肉眼可见的恒星距离地球超过一万光年的 。仙后座V762应该是肉眼可见最远的恒星,它距离地球1.6万光年 。
当然也有例外,某些濒死的恒星在死亡时会发生爆炸,在短短的几分钟内,其亮度甚至比一个星系中所有恒星的总亮度还要高 。已知肉眼观测到的最远的天体,是发生于2008年的一次伽马射线暴事件 。
当时,牧夫座方向曾经有一颗远在75亿光年外的超新星发出了超强的伽马射线暴,它的亮度最高时肉眼可见,持续了约半分钟 。
还有几颗星星是太阳系内的行星 。行星虽然不发光,但是它能反射太阳光,并且距离地球很近,体积也足够大,所以才能被地球表面的人用肉眼看到 。在夜空中,肉眼可见的行星为金木水火土五大行星 。据说海王星有时也能用肉眼观测到 。
夜空中有几个淡淡的光斑是其实是星系,它们位于银河系之外,分别是大小麦哲伦星云和仙女座星系 。此外在优异的观测条件下,三角座星系理论上也能用肉眼看到 。其中,大麦哲伦星云距离地球16万光年,小麦哲伦星云距离地球20万光年,仙女座星系距离地球256万光年,三角座星系距离地球大约300万光年 。
为什么有的星星人眼看不到?因为有光,人才能看见这个世界 。光是电磁波,电磁波的波谱虽然很广,但人眼只能感知到极其狭窄的一段频率,这被称之为可见光波段 。其实,一切物体都能够发光,而我们通常所说的发光是指可见光 。
宇宙中的天体很多,不发光的人眼几乎看不到,人眼只能看到少数能够发光的恒星 。当恒星本身的光度比较弱,以及距离地球过远,视亮度很低时,人眼就看不见了 。
一只燃烧的蜡烛,当它远离你的视线时,烛光看起来就会变暗 。整个光源发岀的光会以球面的形式向四面八方传播,随着距离的增加,单位面积上所能接收到的光线也会变得越来越少,光在传播过程中还会发生衰减,于是我们看到的光源的亮度就变暗了,这就是视亮度 。
当蜡烛的距离远到人眼的分辨极限,就只能看到一个发光的点了 。当距离太远了,烛光的视亮度低于人眼的感知下限,蜡烛也就从我们眼中消失了 。
视星等是对视亮度的等级划分,它与天体的光度、天体和观测者的距离有关 。视星等的数值越小,表示亮度越高 。例如,满月的视星等为-12,而正午太阳的视星等为-27 。
视星等每相差五等,视亮度相差100倍 。通常,视星等大于6的天体就很难被肉眼看到了 。比邻星是距离地球最近的恒星,仅4.2光年远,由于其是红矮星,视星等仅为11 。虽然它是离地球最近的恒星,但由于其亮度太弱,凭肉眼根本看不到 。
有些恒星实际上很亮,但由于距离我们太遥远了, 所以看上去并不怎么亮 。为了比较每颗恒星的亮度,需要把它们放到同一个位置上来比较 。绝对星等就是设想把恒星都放在 32.6 光年 (10秒差距 ) 的地方所得出的亮度 。在地球上,太阳的视亮度最强,但是太阳的绝对星等只有 4.8等 。
【为什么肉眼只看到6000颗 银河系有多少恒星】恒星是依靠核聚变反应进行发光发热的 。距离一定的情况下,恒星的视亮度主要取决于其表面温度和半径 。银河系中有很多恒星,但是大多数恒星的质量都很小(一般质量越大,半径也会越大),核反应不是那么剧烈,表面温度也较低,因此亮度也比较弱 。有些处于晚年期的恒星,演化到红巨星阶段,其质量虽然不高,但由于半径大,看起来亮度也比较高 。
太阳是一颗黄矮星,仅它的质量就超过了银河系中95%的恒星,这意味着太阳比银河系中绝大多数的恒星都要亮 。即使这样,只要距离超过50光年,人眼也无法看到太阳 。正因如此,那些肉眼可见的恒星的质量和半径基本上都远高于太阳 。
下图清晰地展示了恒星亮度和半径的关系 。
由于银河系中绝大部分恒星都比较暗淡,并且离我们非常遥远,这才使得我们所能看到的星星数量极其有限,只有地球附近极其明亮的恒星才能被我们看到 。
此外,银河系中恒星的分布并不均匀,靠近银河系中心的地方恒星数量较多 。太阳在距离银河系中心2.6万光年的位置绕银心公转,如果地球处于靠近银河系中心的位置,那么地球上的夜空将会更加明亮,人眼所能看到的星星的数量也会更多 。
下图为银河系的全景,中心区域特别亮 。
简单总结一下,宇宙中的恒星那么多,而地球上只能看到几千颗星星,主要就在于那些天体离我们十分遥远,并且亮度很低 。