天上的星星代表的是一顆恆星還是一個星系?還是有恆星,有星系?

2020-12-05 鍾銘聊科學

關於這個問題,我認為要分成兩個角度來看,為什麼這麼說呢?

這是因為,我們之所以能夠看到東西,其實因為光子進入了我們的眼睛裡。但是,其實我們能夠看到的只有一部分波段的光,這個波段也被我們叫做可見光。如果打開光譜,我們就發現,其實可見光只是很短的一段,也就是說,人類能夠看到的東西其實很少很少。其實這個道理同樣也適用於聽覺系統。

實際上,恆星或者星系發出的光,很有可能不在可見光波段。所以,這時候,我們就需要射電望遠鏡,這種望遠鏡就可以接受不在可見光波段的電磁波。

如果,我們僅僅說,人類肉眼可見的,也就是在可見光波段的。那情況大概是這樣的,如果你在一個很晴朗的黑夜,而且沒有什麼光汙染,大氣汙染。你能看到的星星其實很多很多,如果你的視力足夠好,那其實還能看到更多一些。不過,滿打滿算,你能夠看到的星星大概就是6000顆左右的樣子,這裡面其實分類非常雜,有太陽內的行星,為什麼古代會有金木水火土?

其實就是來自於古人夜觀星象,可以看到金星,木星,水星,火星和土星。除了行星,還能看到很多恆星,這些恆星主要是銀河系內的恆星。也能夠看到一些和銀河系距離比較近的行星,以及人造天體,比如:人造衛星和空間站。之所以能夠看到人造人體,這是因為人造天體距離地面更近一些。

所以,其實我們能不能看到天空中的天體,主要有兩個因素決定,首先是不是夠亮,其次是不是夠近。基於這兩個因素,

為了能夠比較好地區別這些星體,古希臘的天文學家喜帕恰斯制定了一個星標,把恆星按照亮度分成了6個等級。後來又經過天文學普森進行重新量化定義,但總體上6個等級沒有發生什麼改變。人的肉眼的極限大概是可以看到6.5星等的星體。同時,其實還存在負星等,比如:太陽其實就是26.7。

不過,就像之前所說的那樣的,人類的肉眼可見的星體其實是比較少的,如果用上望遠鏡,天空中遠比我們想像中的要熱鬧多了。1995年,哈勃深空望遠鏡朝著天區中最暗的一個區域,進行了連續十天的曝光。

也就是下圖中,用黃邊框圈起來的區域。

起初,很多科學家都覺得這個做法簡直是浪費時間,浪費資源,等著看笑話。結果,等到照片被公布時,震驚了整個天文學界。因為這張照片格外的熱鬧。大概就是下面這樣的:

在這張照片當中,一共有3000多個亮點,每個亮點其實都是一個像銀河系這樣的星系。也就是說,即使天空中最黑的區域,都有至少3000個星系。要是有一個足夠大的鏡頭可以對準整個天球,那這個星體的數量將會超乎我們的想像。

這樣的結果,也讓科學家認可認識到了一個道理。具體來說就是,如果站在地球朝著宇宙的各個方向去看,其實宇宙各個方向的星系都是差不多多的,而且是一眼望不到邊的。意思就是,地球就好像是宇宙的中心一樣。但是同是宇宙中心,也分兩種。一種是宇宙比較小,而地球正好在中心,另外一種是宇宙特別大,乃至是無限大的,所以處處是中心。根據目前對於宇宙微波背景輻射的研究來看,宇宙應該是平坦的,意思就是說,宇宙是無限大。

所以,才會有這樣的效果。也就是說,如果人眼的觀測尺度不僅僅局限在可見光區域,並且足夠靈敏,我們可能看到的夜晚其實應該會非常亮,甚至可以比擬白天的感覺。而我們之所以,看到的夜晚這麼黑,其實是因為我們可能看到的光實在太少太少。

最後,我們來總結一下,我們肉眼可見的星體,大部分其實是恆星,只有為數不多的行星,星系以及空間站,衛星。如果我們用上望遠鏡,我們其實能夠看到的天空,會有大量的星系。這裡在補充一句,這裡說的是一般的狀態下,有的時候,天空中會出現特別亮的星體,這有可能就是超新星爆炸,如果距離比較近,很有可能在白天都能看得非常。比如:如果距離724光年的參宿四,如果它發生超新星爆炸,那效果可能堪比一輪滿月。

除了超新星,其實還有類星體,它們在天空中其實是非常非常的明亮。具體類星體到底是什麼,目前還有很多說法。主要的假說是黑洞假說,這個假說認為,類星體的中心有個巨大質量的黑洞,它正在不斷吞噬周圍的物質,並且向外輻射大量的能量,所以才會如此明亮。

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