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銀河系中心有幾多恒星
銀河系中心有幾多恒星
更新时间:2025-04-02 15:30:25

在我文章的評論區,許多網友都有這種認識,這不,最近有位網友發出邀答問題:太陽到比鄰星就有4光年,10萬光年的銀河系怎麼能有2千億恒星?

這位朋友大概是按面積算,怎麼也容不下這麼多恒星吧?難道沒學過體積計算公式?

銀河系中心有幾多恒星(有人認為銀河系根本容不下幾千億顆恒星)1

銀河系10萬光年直徑是上世紀的估計,現在認為被遠遠低估了。

原先估計銀河系直徑在10~16萬光年之間。後來科學家們發現,在銀河系邊緣,距離我們與銀心中心三倍的地方,還有很多恒星存在。而我們太陽距離銀心約2.6萬光年,距離這個三倍就是7.8萬光年,再加上銀心距離,也就是說,銀河系半徑超過了10萬光年。這樣銀河系直徑就有20萬光年了。

科學界估計,銀河系有恒星約2000~4000億顆,質量約太陽的2000億倍。這是因為比太陽小的恒星在銀河系占有絕大多數,約占七成以上,這些恒星就是紅矮星。紅矮星的質量隻有太陽的10~50%左右,最小的隻有8%。比太陽大的恒星并不多,隻有百分之十幾左右。

銀河系中心有幾多恒星(有人認為銀河系根本容不下幾千億顆恒星)2

銀河系大緻是一個扁平鐵餅的樣子,中間厚,邊緣薄。

按照銀河系半徑10萬光年,中間厚度約1.3萬光年,我們來計算一下它的體積。

銀河系是一個鐵餅狀的棒旋星系,中間厚邊緣薄。我們按照錐形的體積來計算,可能委屈了點銀河系,實際上銀河系邊緣并不像錐形那麼薄,但也沒有别的算法,就大緻算一下吧。

錐形的體積計算公式為:V=1/3πr^2h

式中,V表示銀河系體積,單位立方光年;r為銀河系半徑,約10萬光年;h為銀河系中心厚度,約1.3萬光年。代入公式計算:

1/3x100000^2x13000=136053060000000‬ly^3(立方光年)

假設銀河系有4000億顆恒星,那麼每顆恒星擁有的空間有:

136053060000000‬/400000000000≈340ly^3

每顆恒星在銀河系擁有340立方光年的空間,每顆恒星間隔等于³√340,則得到每顆恒星之間的間隔約6.9光年。這個結果大大高于恒星間距4光年了。

銀河系中心有幾多恒星(有人認為銀河系根本容不下幾千億顆恒星)3

但是銀河系恒星密度并不是均勻一緻的。

銀河系中心恒星密度最高,天文學家們通過觀測發現,銀河系中心3.26^3光年的空間,就分布高達上千萬顆恒星,1立方光年的空間約有29萬顆恒星,而我們太陽附近恒星密度隻有每立方光年約0.004顆,銀心比我們太陽附近恒星密度高了7200萬倍。

在距離太陽更遠的銀河系邊沿地帶,恒星就越來越稀松,所以,說銀河系有數千億顆恒星并沒有什麼不妥。科學家們是在多年觀測發現的基礎上,通過精細建模得到的各種數據,經過幾十年不斷的修正,越來越接近真相。

當然,人類現在的觀測手段還處于很初級階段,對銀河系和宇宙的了解也是近幾十年來,NASA等機構發射了以哈勃望遠鏡為代表的的一系列深空望遠鏡,才有了突飛猛進的發現。相信随着太空探測科技的不斷發展,人們對銀河系的了解會越來越深入和清晰。

就是這樣,歡迎讨論,感謝閱讀。

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