恒星|银河系有上千亿颗恒星,为什么能被肉眼看到的星星只有6000多颗?( 二 )


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 。
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