你知道天上星星有多少颗吗?

小时候我们坐在院子里,看着夜空中闪烁的星星,可能觉得满天的繁星真是多的数也数不清。实际上,如果不借助望远镜的话,人眼能看到的星星数目并不算多,完全可以数得很清楚的。

我们能“看到”某颗星是因为有足够多的该星发出的光进入到我们的眼睛,如果这颗星离我们太遥远或者星星本身发的光就不是很强,那么它的光可能就不足以让我们的视觉神经感受到,这样就“看不到”它了。

为了衡量星星的亮暗,古希腊天文学家提出了(目视)星等的概念。星等是用对数形式表示的,星等的数值越小表示该星越亮。牛郎星是1等,人类肉眼通常能看到的最暗的星星是6等,前者比后者亮100倍。星等值如果小到了负数,那就说明非常亮,我们的太阳有-27等,农历十五的月亮有-13等,金星可以达到-5等,夜空中最亮的恒星天狼星有-1.5等。

全天中有一等星21 颗,二等星有 46 颗,三等星 134 颗,四等星共 458 颗,五等星有 1476 颗,六等星共 4840 颗,一共才 6974 颗。在我们所处的北半球只能看到其中一部分,再算上光污染的影响,我们实际能看到的星星其实相当有限。

使用天文望远镜的观测星星,相当于把眼睛变大到1米甚至10米,这样就可以看到更暗的星星。有了这些观测,再结合物理规律,天文学家可以计算各种星星的数目。比如我们的太阳系有8颗大行星、178颗天然卫星、几千颗人造卫星、几千颗已知的彗星、一百多万颗已知小行星。我们的银河系中大概有数千亿颗太阳这样自己发光发热的恒星,我们可以观测到的宇宙中约有数千亿到几万亿个星系。

宇宙浩瀚无垠,个人水平有限。如有疏漏,请多指教。

要问天上有多少颗星星,那你去数就会知道

在地球上肉眼能看见的星星,都是银河系的吗?

在地球上用肉眼能看见的星星,基本上都是银河系内的恒星。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。

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。

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。

在讨论这个问题前,我们先来了解看见的星星到底是什么。其中有一些是恒星,一些是星系。其次,科普一下视星等的概念。视星等用来衡量观测者肉眼所看到的天体的亮度,视星等的数值越小,表示的亮度就越亮,视星等可以取到负值。在环境条件好的情况下,人肉眼可见的最暗的天体视星等为6等,准确的说是在5.50-6.50之间。

天空中的星星绝大部分是恒星,那么我们就先来讨论一下肉眼可见的最遥远的恒星是哪个吧。肉眼可见的最遥远的恒星是HD61227,距离地球4万光年,视星等为6.34等。它的亮度比较暗,在条件不够好的情况下难以看到,那我们再来看看第二远的:HD188209,距离我们约1.48万光年,视星等5.60,算是相对来说比较亮的一颗星了。

但是,肉眼能看到的最远天体绝对不是恒星,而是河外星系(银河系以外的其他星系),其中,最为人们所熟知的是仙女座星系M31。仙女座星系M31是本星系群中最大的星系,和我们的银河系一起集中了本星系群的绝大部分质量,它的视星等为4.36,距离我们约254万光年。

不过,这就是我们肉眼所能看到的最遥远的天体了吗?不是的。人肉眼可见的最遥远的天体是三角座星系。三角座星系靠近仙女座星系,是本星系群里第三大的星系,仅次于仙女座星系和银河系。三角座星系距离我们295万光年,比仙女座星系远,但它更暗,视星等仅有5.72,更不容易看到。

cc

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