肉眼可见的大多数恒星都在1,000光年以内。太阳位于猎户座臂内,直径约3500光年。因此,我们可以看到的所有独立的恒星(几乎没有例外)都在猎户座臂内,并且应该在各个方向上均等分布。星系的结构太大,无法影响可见恒星的分布。
不过,我们确实看到了银河系磁盘。我们看到了什么?我们无法单独辨认出星星的昏暗光芒?还是气体云反射的星光?在银河系的平面上,肉眼所见到的恒星密度真的不会更高吗?(由于我住在一个污染严重的城市,所以我自己不容易检查一下)
肉眼可见的大多数恒星都在1,000光年以内。太阳位于猎户座臂内,直径约3500光年。因此,我们可以看到的所有独立的恒星(几乎没有例外)都在猎户座臂内,并且应该在各个方向上均等分布。星系的结构太大,无法影响可见恒星的分布。
不过,我们确实看到了银河系磁盘。我们看到了什么?我们无法单独辨认出星星的昏暗光芒?还是气体云反射的星光?在银河系的平面上,肉眼所见到的恒星密度真的不会更高吗?(由于我住在一个污染严重的城市,所以我自己不容易检查一下)
Answers:
只需看一下,您就可以了解很多有关银河结构的信息。可以用肉眼看到的约5000颗恒星具有大致“对数正态”的距离分布。我在下面显示了根据最新版本的Hipparcos视差目录生成的图。图1显示了所有恒星的结果 (即非常微弱的裸眼恒星)。对于这些恒星,Hipparcos目录几乎是完整的,尽管有些恒星是如此遥远,以至于距离非常不确定-尽管如此,总体情况还是可以的。
中位距离约为440光年。但是,您提出这个问题的前提是,我认为您认为这足以使我们银河系中的非球形恒星变得明显。答案实际上是,但仅仅是。太阳离我们的银河系盘面很近。该盘上方恒星的尺度高度取决于恒星的年龄和质量。非常近似地,我们银河系中大多数恒星的指数尺度高度为300-500光年。
这足够小,如果我们查看两个银河纬度区域中恒星的人口统计信息,我们确实会发现差异。下面的图2显示了在低银河纬度(平面15度以内为绿色)和距平面超过45度以内(以蓝色表示)的情况下恒星。有明显的明显差异。可以看到更多的恒星朝向飞机更远的距离,这背离了我们银河系中恒星的非球形对称特性。
换句话说,银河系的结构不能太小而影响裸眼恒星的分布。
当我们观察银河系时,我们看到成千上万颗尚未解析的恒星,这些恒星通常仍然更遥远。随着人们走到更远的距离,银河系盘状性质的影响变得更加明显。尤其是,在高银河系纬度上,人们只会用尽星星,因此就没有均匀照亮的天空,这导致了奥尔伯的悖论,正如另一个答案中正确指出的那样。但是在低纬度地区,有足够的恒星,通常,在我们眼睛的分辨力范围内,有许多恒星的光之和提供视觉刺激。这张照片被灰尘打断了。银河中的尘埃比恒星更集中于飞机。因此,超过几千光年,尘埃在塑造我们所看到的银河系结构中起着重要作用,有效地阻挡了极低银河系纬度的光。
图1:Hipparcos目录中裸眼恒星的距离概率分布
图2:分为低和高银河纬度区域(即朝向和远离银河平面)的裸眼恒星距离的概率分布。
重要编辑:
比明亮的星星更近。也许是200光年的中位数与350光年的中位数。因此,银河系盘的刻度高度必须足够小,以使在这些距离上已经出现与球对称性的差异。
图3:明亮和非常明亮的恒星样本的单位面积恒星数量与银河纬度的归一化图。注意朝向银河平面的集中。
进一步的编辑:您甚至可以从上图看到,负纬度也有一点集中;在两种情况下,峰值密度都在-5至-10度之间。这可能是因为目前太阳在银河平面上方(尽管我也想知道尘埃是否起作用)。太阳目前位于飞机上方60光年,并向上飞行(请参阅地球/太阳在银河平面上方/下方多远,并且朝向/远离银河平面?)。我所显示的结果的结合可能足以得出结论,银河系盘的“特征厚度*不超过几百光年,而是超过60光年!”
首先,星系只有约1000厚。我们离银河平面相当近,如果我们称其远离“向下”的方向,则可能在银河平面“上方”大约65英寸处。因此,假设您所有可见物体都在1000颗左右以内,那么我们可以假设我们在平面中看到的恒星应该比在平面上方和下方的多,因为上下银河系中只有大约500颗恒星。
我们也许离银河系中心只有25kly。因此,大约有25kly的恒星向外,而有75kly的恒星向内。如果我们可以用肉眼看到所有的星星,那么在一侧看到的星星会多于另一侧。虽然我们看到的许多恒星都在1000颗以内,但这并不意味着可见度范围内的恒星是均匀分布的。恒星在靠近中心的位置更紧密地排列在一起,这意味着相对于另一侧,我们看到的更多。
我不知道您是从哪里得到这个想法的,您是否想确认星系平面中恒星的密度并不高,因为那不是真的。朝向银河系中心的密度更大;并且垂直于银河平面,密度随着您远离银河平面而降低。
另外,我们看到的不只是来自其他恒星的光点。我们看到其他由恒星聚集的天体-星团和星系,例如仙女座,LMC和SMC。我们看到星云,气体和尘埃云。实际上,尘埃甚至遮盖了我们往银河系中心所看到的东西。
因此,当您问“我们看到了什么?”时,答案是:很多事情。由于在银河系平面中存在更多的“物质”,因此我们将大部分物质视为围绕我们的环。因为朝向银河系中心的东西更多,所以我们看到环更明亮,更饱满,更复杂并且在一侧占优势。
这就是所谓的奥尔伯斯悖论。(我认为)可以在这里找到更好的解释。
请注意,这些链接回答了为什么宇宙(不是仅银河系)没有在夜空上燃烧的问题。现在,如果宇宙(包括银河系)无法做到这一点,那么银河系就无法独立完成……
只是没有足够的星星提供足够的光。亮度按距离平方降低。天文距离非常快。即使对于是我们邻居的恒星。