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瑰丽绮幻的星系,如何识别天空中的星系

来源:整理 时间:2022-04-11 13:24:33 编辑:科技知识 手机版

晚上仰望天空,肉眼看到的星星都是恒星吗?

晚上仰望天空,肉眼看到的星星都是恒星吗

感谢头条悟空问答的邀请!对于晚上仰望天空,肉眼看到的星星都是恒星吗之话题,我个人观点认为,晚上仰望天空,所看到的星星不一定全都是恒星。为什么会这样说呢?因为,宇宙太空存在的星星,有发光和反光两种自然现象,能自然发光作用的星体才是恒星,而反光作用的星体全都是行星。在宇宙浩瀚的太空之中,存在的恒星天体居小,存在的行星天体居多。

因而,在晚上仰望天空时,肉眼所看到的太空星星画面,不全都是恒星,况且,大部分的星星是行星的反光作用之物理现象。此外,星星的位置是变化的,随着地球的自转和公转运动以及星星的公转运动,是一不断发生位置变化的视觉体现。由此可见,晚上仰望天空,所看见的星星不一定全都是恒星。不知这样的回答是否准确?!如读者阅后觉得我说的对,希给个点赞并关注我,欢迎大家加入相关讨论和学习。

在地球上肉眼能看见的星星,都是银河系的吗?

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。

为什么我们看不到星系,却只看到夜空中孤独的星星?

晚上仰望天空,肉眼看到的星星都是恒星吗

一言以蔽之:亮度。或者不如说,亮度不足。正如朗·怀特(我不是指那位著名的喜剧演员哦)已经回答过的,有些星系是可以看见的,至少当夜空清朗、足够暗的时候,它们露出在地平面以上你就能看见。M31或称“仙女星系”就是相对比较亮的。在我们看到的天空中,也比其他星系显得大一些。在一个相对较暗、没有光污染的地点,如果天清气朗,空气中没有尘埃、湿气或其他障碍物,你要是知道在一年中的这个时候应该朝哪个位置看,就可以看到一小团暗淡蓬松的星云,那就是M31。

如果看得很清楚的话,它会呈现为大约有满月的6倍宽、2-3倍高的椭圆形。但是它的确非常非常暗淡。要是没有黑暗清澈的夜空衬托,它就会消失在雾霾和光污染中。朗·怀特还提到了大小麦哲伦云,它们是银河系的小型、不规则形状伴星系。它们之所以叫做“麦哲伦云”,是因为看上去像南半球天空中小片、蓬松、较暗的云一样(也因为它们是由斐迪南·麦哲伦的一个舰队成员在航程中记录的)。

然而,大多数的星系要比M31和麦哲伦云远得多也暗得多,"角大小“(即星系在夜空中呈现出来的大小,与其以光年或其他线性单位计算的实际大小不同)也更小一些。18世纪后半叶,一位叫夏尔·梅西叶的法国天文学家,列出了一张包含110个确定不是彗星的天体的表单。他正在寻找彗星。彗星表现为边缘模糊的黯淡斑点,在数小时或数日的时间段内,相对于背景中的恒星发生位移。

星系、星云、星团,这些我们今天称之为”深空天体“(Deep Sky Objects),简称DSO的天体,看上去也是边缘模糊的黯淡斑点,但不会相对于背景中的恒星产生移动(技术上讲它们也会移动,只是动得非常非常非常慢)。他总是碰到这样的天体,不得不观察上几夜,好确定这些并非彗星。这些天体让他烦躁,于是他就开始列表记录它们,这样他再碰上的时候,就会检查一下表单,说一句”啊,这个我以前见到过,不是彗星“,然后就可以继续了。

对他来说悲哀的是(不过对我们来说显然是一大幸事),他那110个非彗星天体的列表比他发现的任何彗星都要名声显赫。这张表如今叫作梅西叶星云星团表。每当你看到一个天体名叫M-啥啥,那个M总是代表”梅西叶“(比如M31,它就是梅西叶的非彗星天体表上第31号天体)。现在,这张表已经囊括了北半球能看见的大部分最亮的深空天体,其中40到110号是星系。

就我所知,其中只有两个星系是肉眼可见的:M31和M33(别人告诉我,M33在理想状态下确实是肉眼可见的,尽管我自己把眼珠子看爆了也看不着)。另外38个星系都需要借助某种光学工具才能看到,我曾经用双筒望远镜观察到其中好几个,但大多数都需要天文望远镜来观察(不过倒也不需要那种大望远镜,4英寸的口径在天空条件好的情况下就差不多够了,8到10英寸的望远镜就毫无问题了)。

不过,你要是能弄到足够的光线看到它们,外太空有数不尽的星系,正如哈勃深空视场图片所显示的那样。在哈勃深空视场的原始图片中,有少数几颗恒星,但视野足够小,望远镜指向正确的方向,结果图中只有寥寥几颗星,剩下的天体全都是星系。星系山星系海。只是星系太暗了,需要很长的曝光时间才能捕捉到它们的影像。就我所知哈勃空间望远镜(the HST)拍摄了至少三次深空视场照片,不管它朝哪个方向看去,看到的都是同一类东西。

推广开去,可以预见到,任何一片天空都充满了同样多的星系,这就意味着,银河系外的星系比我们银河系内的恒星要多得多。我们认为银河系有数千亿的恒星。外面的星系数似乎远远超过了河内恒星数。全宇宙星系的数量,比地球上所有海滩的沙粒数加起来还要多。只是它们如此遥远,又是如此暗淡,不用天文望远镜,我们根本就看不见。

如何通过识别天空中的星系来判断自己所在的地理位置?

在地球上肉眼能看见的星星,都是银河系的吗

天空中的星系即恒星可以用来判断自己的地理位置。地理位置是由二维空间决定的,像直角坐标系,有纵坐标和横坐标。地理位置是由经度和纬度决定的。怎样用星苯系来判、断纬度呢?可以利用北斗星,在北极圈或正北极,北极星在正天顶,纬度为90度,向南方走走到赤道,观察和测量北极星眼睛与北极星连线形成的角度,就是当地的维度。

在赤道观察北极星落到地平线的位置,赤道的纬度是0度。其他位置从0到90变化。称为北纬多少多少度。其原理是是北极星是恒星几万年才改变少少位置。同吋北极星差不多正对正北极的天顶。好了量经的度量缀量经量量量现在问题来了,在南半球看不到北极星,怎么办呢?好在在南极上空也有一颗适当的恒星叫做南十字星。真是谢天谢地了。

晚上我们用肉眼看到天空的星星,是太阳系中的、银河系中的还是更远系的星星?

“一闪一闪亮晶晶,满天都是小星星”这是每个人童年都会唱的一首儿歌。天空中繁星点点,它们都是属于哪个星系的呢?图示:夜晚的星空其实我们在夜空中肉眼可以看到的星星都是银河系的。而且除了太阳系内的5颗肉眼可见的行星之外,其余的肉眼可见的星星都是恒星。当然太阳系也在银河系内,因此我们说夜空中肉眼看到的星星都在银河系内。

据统计,整天天空中肉眼可见的星星大约有6000多颗。它们之中大约90%的都在距离地球1100光年范围内,并且其中的75%的星星到地球的距离小于500光年。图示:夜晚星空在肉眼可见的恒星中只有少数的几颗距离地球超过了1000光年,像组成猎户座腰带三颗星之一的参宿三距离地球1100光年;位于天鹅座的天津四距离地球大约1400光年;随时可能会爆炸的海山二距离地球7500光年。

据研究表明,距离地球16300光年仙后座V762是人人类肉眼可见的最远的恒星。这可是眼力相当好的人才能看到的啊。银河系的直径大约有10万光年。我们地球所在的太阳系位于距离银河系中心2.6万光年的猎户臂上。这里据银河系边缘还有大约2.4万光年的距离。因此即使是仙后座V762距离地球这么遥远的恒星还是银河系的一颗恒星。

图示:银河系和地球所在的银河系位置不过在夜空中人类肉眼能够看到的不仅仅是新星还有一些云状的天体。以前我们叫它星云,后来发现其实这是一些星系,就像银河系一样由大量恒星组成的星系。例如大麦哲伦星云和小麦哲伦星云,它们分别距离地球16万光年和21万光年,它们是银河系的卫星星系。此外,还有仙女座星系距离地球大约254万光年,三角座星系距离地球大约300万光年。

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