糊口中,人們常用“多如天上的星星”來形容龐大的數目,那么,天上的星星是不是真的多到數不清呢?有沒有什么法子能估算出星星的數目呢?

數星星得用乘法
若是我們只考慮那些肉眼可以看到的星星,天上星星是完全可以數得清的。通俗人一般所能看到的最暗的星是6等星,亮度在6等以上的恒星,全天空其實也不外5600顆擺布。即使我們一天數上100顆,2個月下來也就數過一遍了。
當然了,即使在銀河系內,這些肉眼可見的恒星也只占極小的一部門,更不要說整個宇宙還有年夜量的星系了。在整個宇宙中,單是我們的銀河系中的恒星個數都多到無法數得清,看來宇宙中的星星似乎真的沒法子數清晰了。
天文學家們很伶俐,他們想出了一些伶俐的法子,來估算宇宙中到底有幾多顆恒星。
眾所周知,宇宙中的恒星不是分離分布的,而是堆積在一個個星系里,若是我們知道每個星系中的恒星個數,也知道了宇宙中星系的總數,如許兩者乘起來,天然就是宇宙中恒星的總數了。所以,要數出整個宇宙的星星個數,就要先數清一個星系,例如我們的銀河系中到底有幾多顆星。
看光數星星
若是給你一袋黃豆,問你袋子里大要有幾多顆黃豆,你應該怎么做呢?
一顆顆數顯然太麻煩了,若是有個比力切確的秤,稱出一顆豆子和整袋豆子的重量,只要用簡單的除法就知道袋子里大要有幾多顆豆子了。對于星星,也可以用近似方式應對,例如測出銀河系中恒星總質量和每顆恒星的質量,就可以算出恒星個數了。
不外恒星有年夜有小,不像是一袋黃豆,而更像是摻雜在一路的黃豆、綠豆、蠶豆等各式豆子。像太陽這么年夜的恒星固然良多,可是更小和更年夜的恒星也不算少。最小的恒星的質量只有太陽的8%,年夜的恒星質量則可能達到太陽的200倍。如許一來,要算出恒星的個數就不便利了。不克不及簡單地用總質量去除以某顆恒星的質量,還要知道銀河系中各類質量的恒星所占比例才行。
分歧質量恒星的比例關系對于天文學家來說并不目生,只要不雅測銀河系一塊區域,統計一下各類恒星個數就可以獲得。
別的還有個問題,恒星的總質量也不是可以便利地拿過來就能用的。因為雖有法子測量整個銀河系的質量,可是占銀河系質量年夜部門的是看不見的暗物質,恒星所占比例并不年夜。而可以較便利測出的是所有恒星總光度,也就是合起來發出的光的強度。幸好,恒星的質量和光度有確定的關系,一般來說質量越年夜光度越年夜。知道了各類質量恒星的數目比例,也就知道了各類光度恒星的比例,連系所有恒星的總光度,天然就能算出恒星的數目了。
經由過程如許的方式,我們此刻知道,銀河系年夜約有1000億顆恒星。
橢圓星系帶來麻煩
銀河系有幾多顆恒星,我們已經知道了,是不是只要乘上星系的數量就獲得謎底了呢?工作沒有這么簡單。
銀河系是外形扁平、有旋臂的旋渦星系,用銀河系來估算所有旋渦星系中的恒星數目是合理的。不外宇宙中并不是只有旋渦星系,還有良多星系是橢球形、沒有旋臂的橢圓星系。
曩昔天文學家按照銀河系來估算橢圓星系的恒星數目,如許過于輕率了。美國耶魯年夜學的天文學家比來發現,橢圓星系中的一類恒星——紅矮星要遠比銀河系中多。紅矮星是恒星中質量最小的那一種,它們溫度很低,所以顏色是紅的,發出的光也很黯淡。恰是因為它們很暗,所以天文學家不便利直接不雅測到其他星系中的紅矮星。
耶魯年夜學的天文學家操縱恒星光線的光譜降服了這個堅苦,他們研究了距離我們5000萬到1億光年的8個橢圓星系,闡發它們發出的光。成果發現,此中某種顏色的光非分特別強,而這種光只有質量不到太陽30%的紅矮星才會發出。據此他們猜測,這些星系中的紅矮星數目十分龐大,要比銀河系中的同類恒星多20倍。
由此可知,橢圓星系中的恒星數目要比旋渦星系多。天文學家由此認為,計較恒星數目的時辰,旋渦星系和橢圓星系必需區別開來。如許算出來的宇宙中的恒星數目要遠比曩昔估量的多。

布滿宇宙的“沙粒”
至于宇宙中有幾多星系,這個仍是要靠數。當然,天文學家不會把全天所有星系一個一個數出來,這不成能辦獲得,星系數目可以說和銀河系中恒星的數目是同量級的。天文學家的法子是把全天等分當作良多塊區域,數此中一塊天區中的星系數目,然后乘上天區的塊數,就可以估算出整個宇宙中的星系數了。
之所以他們可以如許做,是因為宇宙中的星系在年夜規模內分布是平均的,固然有些星系團之類的布局,不外只要規模拉年夜,就不影響宇宙的平均性。
數星系的時辰,需要壯大的千里鏡,例如哈勃空間千里鏡,如許才能把躲得最遠,看起來最暗的星系都找出來。當然了,因為千里鏡能力所限,星系數還不是固心猿意馬的,跟著更壯大的千里鏡呈現,統計出的星系數也可能發生轉變。不外,跟著千里鏡的不雅測能力越來越逼近宇宙中最初形當作的星系,這個數字應該會越來越精確了。
對橢圓星系有了新熟悉的天文學家,獲得的宇宙恒星總數最新成果是3×1023個。佛家有效“滿坑滿谷”來形容極多,而恒星如許復雜的數目,連恒河中的沙粒生怕都比不了,全宿世界的海灘、河灘上的沙子加起來還差不多吧。
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