我們身在銀河系中,如何知道其形狀和恆星數量?是這樣測算出來的

2020-12-16 科普大世界

我們所在的太陽系位於銀河系中,屬於銀河系眾多恆星系中的一個,那麼銀河系中共有多少恆星呢?

當我們在晴朗的夜晚仰望天空,那密密麻麻的光點讓我們不得不用「浩若繁星」這樣的詞語來形容,除了七大行星及其它一些天體之外,這些光點基本上都是恆星,那麼在銀河系中有多少這樣的天體呢?其實目前並沒有一個準確的數字,任何數值都是基於某些條件之下的推測。

不單是銀河系,其實我們之間對太陽系中有著多少星球狀天體都不清楚,因為太陽系中自身會發光的天體只有太陽,我們肉眼可見的其他天體只有五大行星和天王星以及月亮和一些彗星等,數量眾多的柯伊伯帶天體還不為人知,因為它們本身不會發光,靠的反射的太陽光很難發現距離非常遙遠的小天體。

我們的銀河系是一個棒旋星系,中間呈扁球體,具有巨大的盤面結構,主要架構由明亮密集的核心、兩條主要的旋臂和兩條未形成的旋臂組成,旋臂相距4500光年,我們的太陽位於獵戶臂上,距離銀河系中心大約是2.6萬光年,文學家們預估銀河系的恆星數量在1000到4000億之間,但是向上浮動的幅度非常大,至少要超過50%,所以我們也可以認為銀河系中的恆星數量的1000到6000億之間。

蘇軾有詩云:不識廬山真面目,只緣身在此山中。身在銀河系中的我們如何知道銀河系的形狀和架構,以及其中的恆星數量呢?用肉眼當然看不出來,其實天文學家們利用的還是先進的無線電探測器,那些波長較長的電磁波有很強的穿透功能,不會被星雲等天體阻擋,所以能大致看清銀河系的形狀和架構,那麼如何測量出銀河系中的恆星數量呢?這就要計算恆星密度和銀河系體積了。

天文學家們主要測量了太陽及其附近的半徑數千光年中的恆星密度,並且根據天文觀測結果對銀河系的邊緣、旋臂、旋臂中間地帶,以及銀心的恆星密度做出了相應的估算,因為這些區域中的恆星密度都是不一樣的,然後得出銀河系中的恆星數量最有可能在1000到4000億之間,但是這個估值的不確定性太大,再加上每一個人的認識都有所不同,所以銀河系中的恆星數量常常以不同的數值出現,目前其實還真無法說清哪個更正確,不過相信隨著天文觀測手段的進步,銀河系中的恆星數量將會越來越精確。

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    一項研究顯示,與我們所在銀河系的恆星相比,有更多的不受約束自由飄蕩的行星存在,它們與任何恆星都沒有聯繫。美國宇航局即將推出的南希-格雷斯-羅曼太空望遠鏡計劃預計將發現大量的此類行星。流氓行星的藝術概念圖。研究者認為在我們所在的銀河系中,這樣遊蕩的行星比恆星還要多。在我們的銀河系中大約有1000億到4000億顆恆星。
  • 這個星系能裝下幾千個銀河系,恆星數量百萬億
    這個星系能裝下幾千個銀河系,恆星數量百萬億星系這個詞不知道大家熟悉不熟悉呢,星系指的就是由塵埃以及恆星系所組成的運行系統。一個星系中包含了很多,比如我們熟悉的恆星,在宇宙當中,有無數的星系,星系和星系之間也有微妙的不同,不同的星系所包含恆星的數量也有所不同,有千萬顆的是矮星系,也有以兆計算的橢圓星系,每個星系都有一個質量中心。
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    很遺憾,迄今為止,人類還沒有拍攝到過銀河系的全貌照片。我們看到的銀河系全貌照片都是天文學家通過計算機合成出來的,所以我們並不知道銀河系的真正樣子。我們身處盤狀的銀河系中,銀盤直徑可達十幾萬光年,銀盤厚度也有兩千光年。
  • 當我們身處銀河系內部,我們銀河系的外部照片是如何拍攝的?
    17世紀後期,威廉和卡羅琳·赫歇爾首次對繪製銀河系地圖進行了認真的嘗試。他們用最先進的望遠鏡仔細計算了天空中不同方向上的星星的數量,並利用這些觀測結果繪製了如下的地圖:雖然這是一次勇敢的嘗試,但我們現在知道這是天真的設想,因為黑暗的塵埃雲幾乎遮住了我們太陽系以外的所有恆星。我們怎麼知道的?
  • 夜空中不只能看到恆星,還能看到這五大星系,有兩個是銀河系小弟
    星系都是恆星的匯聚之地,比如我們所在的銀河系,其中就包含了數千億顆恆星,而我們銀河系的鄰居仙女座星系,又比銀河系大了一倍,裡面的恆星數量更是難以計數,但是由於星系都距離我們非常遙遠,所以它們雖然有著非常多的恆星,但看上去並非很明亮。
  • 球狀星團:集中了銀河系中最早形成的一批恆星,分布在銀河系中心
    「星團」是指在宇宙空間中恆星數量超過10顆以上,並且這些恆星之間分布的距離較近,彼此之間存在著相互引力作用的星群,星團也是一種天體系統,是一種比太陽系規模大許多的天體系統。雖然恆星數量超過10顆以上就可以形成星團了,但是實際上我們在銀河系內發現的星團,其擁有的恆星數量都十分驚人,有的星團甚至擁有多達幾十萬顆恆星。銀河系中心的球狀星團科學家根據星團中恆星之間的距離和結構關係,把星團分為疏散星團和球狀星團。
  • 你知道神奇的星系的形狀嗎?它們真的和銀河系大相逕庭嗎?
    本文參加百家號科學#了不起的天文航天# 系列徵文你可能聽說過科學教室牆上掛著的銀河系插圖,但你可能不知道這些海報的厚度比銀河系本身的一個關鍵組成部分還要大。正如物理學家和福布斯通訊員吉利安·斯卡德爾的評價:銀河系的「圓盤」大約有10萬光年長,但只有0.6光年高。這意味著,它比一張普通的列印紙薄30倍。天文學家指出在可觀測的宇宙中大約有2000億個星系。但當我們看到科幻電影中描繪的其他星系時,它們的基本形狀往往與我們的相同。這其實是一種以人為中心的偏見。儘管有許多星系確實像銀河系,但它們的形狀和形式卻大不相同。
  • 銀河系有多少黑洞?或有上億個,這個數字是如何計算出來的?
    當我們真的拋下一切,仰望星空的時候,不需要太長的時間,我們就能夠感到自身的渺小,因為相比之下,宇宙太大,漫無邊際。在我們眼中無可比擬的太陽,在宇宙中不過是一個普通的存在,這樣的恆星,宇宙中多得不可計數。僅僅是在銀河系之中,這樣的恆星就有1000億到4000億顆左右。
  • 這個星系直徑之銀河系26倍,恆星數量更多
    這個星系直徑之銀河系26倍,恆星數量更多在宇宙的大家族裡,星系就如同家族之間區分的家庭,同時它也是這個宇宙最為基本的單位,而我們銀河系就是一個恆星聚集的小家庭,在銀河系裡大約存在2500顆恆星,而圍繞這些恆星運行的行星和小行星等其它天體,那就數不勝數,而這在宇宙之中,不過就以我們科技手段能夠觀測的星系,大約就有2萬億個
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    然而這條銀河,不過是我們身處的銀河系在天幕上投下的一道縮影而已,雖給仰望星空的人類留下了眾多璀璨的文化記憶,但卻並不真實。隨著人類的認知覺醒,越來越多的人想去描繪其真實的模樣,但僅憑想像力,我們無法描繪銀河系的全貌,因為置身其中這一事實,本身就是一項艱巨的挑戰。
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    即便如此,知道了宇宙大致質量,也是對宇宙的一種認識,可以讓我們對宇宙之宏大廣袤有一個直觀了解。那麼,宇宙質量是怎麼算出來的呢?這裡介紹一種方法,這種方法得從我們的地球說起。地球這麼大,用什麼秤能夠稱出來有多少質量呢?這是一個自古以來困擾很多「憂天」者的問題。
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  • 銀河系目前觀測到的恆星數量達 18 億顆,已繪製精確位置,掌握大...
    該望遠鏡的觀測數據涉及到天體物理學的各個領域,從鄰近地球的恆星,到太陽系行星,以及延伸至宇宙的邊緣。」歐洲航天局蓋亞太空望遠鏡看起來一頂旋轉的大帽子,它距離地球 160.8 萬公裡,使用英國製造相機記錄所有太空發光和移動天體,並具有驚人的精確度。這在測量太空距離方面尤為重要,蓋亞太空望遠鏡通過跟蹤天體繞恆星旋轉時如何輕微擺動,來測量它的距離。
  • 星系考古學:天文學家利用恆星作為化石來研究銀河系
    我們的銀河系被認為擁有多達4000億顆恆星,當然其中之一就是我們自己的太陽。但是這些恆星是如何形成的以及何時形成的,它們是從哪裡來的呢?了解我們銀河系中的恆星種群不僅可以揭示我們自己的家園,還可以揭示整個宇宙。所謂的星系考古學可以揭示出星系是如何形成的,並解釋了我們自己的一些有趣的複雜性。
  • 銀河系的形狀是扁平的,我們所處的「宇宙」是不是也是扁平的呢?
    宇宙中存在著大量的天體,包括恆星、行星、衛星、矮行星、小行星、彗星、星雲、星際塵埃等等各種類型的天體,而天體之間由於相互吸引和相互繞轉而形成了不同層級的天體系統,其中包含地球的天體系統從小到大分別是地月系、太陽系、銀河系、總星系和宇宙。目前人類對於地月系、太陽系和銀河系了解的相對多一些,而對於總星系和宇宙的了解則相對較少。
  • 銀河系有數千億恆星,太陽屬於哪個級別?應該算恆星中的大個子
    銀河系有數千億恆星,太陽屬於哪個級別?應該算恆星中的大個子,晴朗的夜晚仰視星空,在空氣和光汙染不強的中央我們能看到很多的星體,其中絕大局部都是恆星,在我們所能目擊的這些恆星中,絕大局部質量都比太陽更大,由於比太陽質量小的恆星發出的光不夠強,外表溫度不夠高,所以我們是很難目擊到的。
  • 中國天文學家發現了數百顆高速度恆星,其中許多正在遠離銀河系
    在我們的銀河系中,有成千上萬的恆星以高速繞銀河系的中心運行。有時,它們中的一些速度過快,以至於它們脫離了我們的銀河系而成為星際對象。由於涉及極端的動力學和天文學過程,所以天文學家對研究這些恆星最感興趣,尤其是那些能夠達到逃逸速度並離開銀河系的恆星。#銀河系#然而,由中國國家天文臺(NAOC)領導的國際天文學家團隊最近宣布發現591顆高速恆星。
  • 恆星溫度高達幾千度,人類是如何測算出來的?科學家給出解釋
    恆星溫度高達幾千度,人類是如何測算出來的?科學家給出解釋我們都知道太陽的溫度很高,而且太陽在源源不斷的釋放能量,那麼太陽這麼高的溫度人類是怎麼測算出來的呢?一般我們都知道物體溫度的高低能夠通過表面看出來,一般顏色由暗紅到亮紅,然後再到亮黃,白藍白,藍這是溫度一步一步走高,在宇宙中,紅恆星的表面溫度達到了2500k到3500k左右,g型的黃星,表面的溫度達到了5000k到6000k左右,比如說我們的太陽,表面的溫度就已經達到了這麼高,而o型的藍巨星,其表面溫度達到了30000k以上!
  • 銀河系的中心是太陽嗎
    他得到了地球是球形的理論,同時又得到了一個被我們批判千年的結論一地球是不動的,地球是宇宙的中心。後來,託勒密描述出這個八天球的宇宙圖像,可以說這是一個最早的完整宇宙模型,後來基督教認為這個模型與《聖經》很吻合,至少人們可以隨意想像在固定恆星球之外的天堂和地獄。
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    那麼,旋臂是如何形成的,當星系第一次出現的時候,沒有螺旋臂?星系中的所有物質都以均勻的圓形運動圍繞著中心運動。氣體雲恆星發光並照亮螺旋臂,如果這些氣體逐漸耗盡,整個星系區域似乎會從藍色變為紅色,並開始失去螺旋臂的結構。這樣就能找到螺旋臂。螺旋臂的未來呢?