銀河系里面到底有多少個“太陽”?:咱們中國古代有句聽上去很霸氣的話叫做“天無二日,民無二王”。日就是我們天上高懸的太陽。在古代人們的印象中,天上只有一
咱們中國古代有句聽上去很霸氣的話叫做“天無二日,民無二王”。日就是我們天上高懸的太陽。在古代人們的印象中,天上只有一顆太陽。然而現(xiàn)在的科學(xué)探索成果告訴我們,太陽和天上的星星一樣都是一顆恒星。那么銀河系里面到底有多少個“太陽”呢?
圖示:太陽
距離地球最近的恒星對于地球上的人類來講是非常重要的。因此在世界上所有的民族的心中這顆恒星地位都是至高無上的。每個民族都賦予了神圣的名字。我們中國把它叫做“太陽”。如果說太陽專指距離地球最近的這顆恒星的話,那么銀河系中有多少個“太陽”?答案很明顯,就一顆。
既然太陽是一顆恒星,如果太陽指的就是恒星的話,那么銀河系中到底有多少個“太陽”呢?恒星指的是宇宙中能夠通過自身內(nèi)部的核聚變反應(yīng)發(fā)光發(fā)熱的天體。恒星是一個巨大的球星等離子體。這樣的話,銀河系中的“太陽”數(shù)量就多了去了。在晴朗沒有月亮、地面沒有光污染的夜晚,我們憑借肉眼就可以看到大約6000多顆恒星。如果我們借助望遠鏡就會看到更多的恒星。據(jù)科學(xué)家估計在銀河系中大約有1500億-4000億顆恒星。這就是這種情況下銀河系中“太陽”的數(shù)量。
圖示:銀河系是由大約1500億-4000億顆恒星組成的龐大星系
在銀河系中,恒星也是有大有小的。太陽的大小在恒星家族中是比較小的。它屬于黃矮星類型的恒星。如果銀河系里面有的“太陽”指的是和太陽質(zhì)量一般大小的黃矮星的話,那么數(shù)量是多少呢?天文學(xué)家推算,在銀河系中太陽的質(zhì)量超過了大約90%的恒星。位于太陽質(zhì)量1到1.4倍的黃矮星的數(shù)量在銀河系中占到了1%左右。也就是說,銀河系里面大約有15億-40億顆和太陽同屬于黃矮星的恒星。
圖示:左起:藍矮星天狼星A、黃矮星太陽、紅矮星比鄰星大小比較
所以銀河系里面到底有多少個太陽?有著三種情況,能夠給于我們溫暖和光明的就一顆。和太陽同屬于黃矮星的恒星大約有15億-40億顆。而銀河系中一共有恒星大約1500億-4000億顆。
銀河系里的叫太陽的天體只有一個,它是最靠近地球的恒星,它不斷給地球提供光和熱。而如果要說銀河系中有多少個像太陽這樣的天體,那就有多達千億個。
天文學(xué)家把能夠通過核聚變反應(yīng)(剛開始是氫核聚變)長期向外輸出能量的天體稱之為恒星,在太陽系中,只有太陽是恒星。與大部分非恒星天體(比如行星、小行星、彗星)相比,恒星的質(zhì)量要大得多。要知道,如果把太陽系中除了太陽之外的所有天體加起來,它們的總質(zhì)量也只有太陽的0.15%。
恒星最初都是從星云中通過引力坍縮作用而誕生,它們聚集了足夠多的物質(zhì),所以有足夠的質(zhì)量來引發(fā)核心區(qū)域的氫發(fā)生核聚變反應(yīng)。恒星的主要元素組成為氫,質(zhì)量占比約為75%;次要元素組成為氦,質(zhì)量占比約為25%;其他元素的占比非常少。
不同質(zhì)量的恒星擁有不同的壽命,如果恒星的質(zhì)量越小,它們進行核聚變反應(yīng)的速率就越慢,消耗核聚變?nèi)剂系乃俾室苍铰,所以它們反而可以“燃燒”更長的時間。對于與太陽質(zhì)量相當(dāng)?shù)暮阈,其壽命大約為100億年。那些質(zhì)量只有太陽十分之一的紅矮星,它們的壽命可達上千億年。而那些質(zhì)量為太陽數(shù)十倍甚至上百倍的大質(zhì)量恒星,它們的壽命只有短短的數(shù)千萬年。
此外,不同質(zhì)量的恒星最終也會有不同的結(jié)局。低于8倍太陽質(zhì)量的中低質(zhì)量恒星,它們的最終結(jié)局是演化為白矮星。而對于質(zhì)量更大的恒星,它們的結(jié)局相當(dāng)壯烈,它們會猛烈爆炸,演變成超新星,而核心則會坍縮成中子星,甚至是黑洞(取決于質(zhì)量)。
據(jù)估計,在銀河系中,恒星的總數(shù)在1000億至4000億顆之間,其中大部分都集中在銀河系中心附近。雖然太陽被歸類為中低質(zhì)量恒星,但太陽的質(zhì)量其實超過了95%的恒星,因為大部分恒星的質(zhì)量都非常小。
在夜晚,我們通過肉眼所看到的星星幾乎全是恒星。這些肉眼可見恒星的質(zhì)量基本上都要高于太陽,而且離我們還很近,大都只有幾百光年。因為只有足夠亮且足夠近的恒星才能被我們用肉眼看到,還有很多暗淡的恒星是肉眼不可見的。
對人類來說太陽就是距離母星最近的一顆恒星的一個代號,對銀河系來說人類口中的太陽不過是獵戶座旋臂內(nèi)一顆普普通通的黃矮星而已,而對宇宙來說直徑20萬光年的銀河系也不不過是全宇宙數(shù)千億星系中一個普普通通的棒旋星系而已。
由此可知“太陽”只對我們?nèi)祟愑幸饬x。因此對人類來說“太陽”永遠都只有一個,那就是1.5億公里外那顆帶給我們光和熱的黃矮星。
不過要是我們拋開“太陽”這兩個字后面的人類感情的,單純的從科學(xué)的角度來看待太陽的話,我們就會發(fā)現(xiàn)太陽在銀河系中比比皆是,夜空中那些微微發(fā)亮的星星絕大部分都是和我們太陽一樣的恒星。
根據(jù)天文學(xué)家的最新統(tǒng)計,銀河系內(nèi)擁有恒星2000億顆左右,從廣義上來說它們都是太陽。不過考慮到我們的太陽是黃矮星,因此嚴格意義上來說只有黃矮星才能被看做是太陽。
在銀河系中黃矮星的占比是3%,也就是說銀河系2000億顆恒星中只有60億顆黃矮星,所以這60億顆黃矮星就是銀河系中所有的太陽。
話題再稍微延伸一下:既然銀河系中有60億顆類似太陽的黃矮星,那么這60億顆黃矮星里也肯定有一部分擁有像地球這樣的,處于宜居帶之內(nèi)的行星,因此那些類似地球的行星上自然也是有機會產(chǎn)生生命甚至是文明的。
答:科學(xué)家給出的最新數(shù)據(jù)表明,銀河系總質(zhì)量約為1.5萬億太陽質(zhì)量,有大約2000億顆恒星,我們的太陽只是其中毫不起眼的一顆。
銀河系直徑有大約20萬光年,其中分布著數(shù)不盡數(shù)的恒星,我們太陽屬于中等質(zhì)量的黃矮星,形成于45億年前,預(yù)計未來的壽命還有大約55億年,然后演化為紅巨星,最后演化為白矮星。
銀河系中的恒星分布并不均勻,整體形狀呈扁球形,由四條主要的懸臂構(gòu)成,我們太陽位于獵戶座懸臂上,距離銀河系中心2.6萬光年,而在銀河系中心,則是一個400萬倍太陽質(zhì)量的黑洞。
由于我們位于銀河系當(dāng)中,所以我們無法直接看到銀河系的全貌,在沒有光污染的夜晚,我們可以在夜空中看到一條明暗相間的銀河,這就是我們銀河系的截面模樣。
在北半球,全年我們?nèi)庋劭梢姷暮阈谴蠹s有3000顆,距離最遠的大約7000光年,比如海山二距離地球7500光年,視星等4.3,這是一顆質(zhì)量和亮度都非常高的藍變星。
而銀河系中絕大部分恒星要么亮度太低,要么距離太遠,我們?nèi)庋鄹緹o法看到,只有借助天文望遠鏡我們才能看到那些黯淡的恒星;比如我們太陽,絕對星等只有4.83,我們在距離太陽60光年的地方,肉眼就很難看到了。
在2019年3月,科學(xué)家利用哈勃望遠鏡的觀測數(shù)據(jù),對銀河系質(zhì)量進行了估計,推測出銀河系質(zhì)量有1.5萬億倍太陽質(zhì)量,其中恒星大約有2000億顆,如果分配給全世界的人,每人有將近30顆呢!
這2000億顆恒星,以非常復(fù)雜的形式運行著,有的恒星獨立形成一個單恒星系統(tǒng),比如我們太陽;有的恒星兩顆組成雙星系統(tǒng),比如北極星(勾陳一)、南河三、大陵五等等;還有的恒星多顆組成聚星系統(tǒng),比如半人馬座三星有三顆恒星,開陽星則有七顆恒星。
在銀河系中,雙星系統(tǒng)和聚星系統(tǒng)非常常見,總的占了銀河系恒星系統(tǒng)的一半以上,其中雙星系統(tǒng)大約占了四分之一;但是聚星系統(tǒng)的運行并不穩(wěn)定,較小質(zhì)量的恒星也可能被大質(zhì)量恒星的引力彈弓效應(yīng)拋出去,然后又被其他大質(zhì)量恒星捕獲。
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目前可視見范圍內(nèi)的太空畫面,在這個可視見太空畫面范圍內(nèi)大約有上億顆恒星(太陽)及其恒星系的存在。
人類隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,能制造出更遠程的望遠科學(xué)工具,對于科學(xué)家觀測宇宙、了解宇宙帶來極大的幫助。從地球上借助于望遠鏡來觀測無限宇宙太空的景象,是一種有限的必然現(xiàn)象,只能觀測到望遠鏡望遠技術(shù)能力的可視見范圍,是一種可視見范圍內(nèi)由諸多恒星及其恒星系立體疊加形成的太空星象畫面之表面現(xiàn)象,是無窮無盡的宇宙天體可視見范圍內(nèi)的那一空間部分,也就是說,是宇宙無限空間客觀存在的可視見部分。
依據(jù)相關(guān)科學(xué)家對宇宙太空可視見范圍目測到的情況推斷,大約會有上億顆恒星(太陽)及其恒星系的客觀存在,才會形成人類所觀測到宇宙太空可視見范圍內(nèi)銀河畫面的視覺景象。
地球所在的是太陽系,而太陽系所在的星系是銀河系。銀河系中有1500~4000億顆恒星,而太陽只是這茫茫銀河系當(dāng)中的一顆恒星而已,并沒有什么特別的。
恒星其實也分很多種,太陽叫做黃矮星。在宇宙當(dāng)中75%的恒星都是比太陽要小的紅矮星。而和太陽所屬的黃矮星大概占到5%~8%之間。
太陽的其實也是有壽命的,現(xiàn)在的太陽處于主序星的時期,這個時間大概是100億年,現(xiàn)在已經(jīng)過去了40多億年。主序星之后,太陽會變成一顆紅巨星,然后最后成為一顆白矮星。
銀河系就一個太陽,而和太陽類似的黃矮星大概占據(jù)總體的5%~8%之間。太陽只有一個,但類似太陽的有千千萬萬個。
其實銀河系遠比一般人想象中的要大得多,它的直徑達到10萬光年,擁有1000~4000億顆恒星。我們的太陽系在整個銀河系里其實渺小得令人發(fā)指。
類似于我們太陽系鄰居的比鄰星,它就是顆紅矮星。紅矮星要比太陽小一些,所以主序星的時間想要相應(yīng)得長不少。太陽大概只有100億年,而比鄰星大概有1000億年。
而科學(xué)家估算黃矮星的數(shù)量在銀河系中大概占到2~5%,約有40~100億顆左右。雖然和太陽差不多的黃矮星很多很多,不過被我們稱作太陽的僅僅這一顆而已。它作為主序星已經(jīng)有40多億年了,再有50多億年后就會因為老化而無法控制自己。
很多大佬都說只有一個太陽,我認為是不妥的——現(xiàn)在的太陽肯定不是第一個太陽!
我們可以確認,太陽不是第一代恒星,甚至不是第二代恒星,它只能是一個經(jīng)歷過數(shù)次輪回的恒星。所以,太陽系中的太陽曾經(jīng)不止一個,而是出現(xiàn)過數(shù)次以上。
而銀河系中,恒星的總數(shù)目則是一個動態(tài)的過程,每時每刻都在變化著。
我們應(yīng)該很明確的一個知識點就是,太陽絕對不是第一代恒星,甚至不是第二代恒星。
第一代恒星(first star),人類對于它們的了解還很少,我們只能確定它們的質(zhì)量非常之大,通常在現(xiàn)在10^3太陽質(zhì)量以上。而且,第一代恒星的金屬豐度極低,只有氫氦鋰等元素,分子云幾乎全是氫元素和氦元素。而第一代恒星的歸宿只能是黑洞,
所以銀河系的某處,一定藏著一個由第一代太陽坍縮而成的黑洞,人類至今仍未發(fā)現(xiàn)而已。
按照恒星形成機制計算,質(zhì)量越大的恒星,其自身壽命越短。那么對于一顆幾百倍太陽質(zhì)量的恒星而言,它的壽命只有幾百萬年而已。而對于我們目前認識到的存在了138億年歷史的宇宙來說,這只是一瞬間的事情。
而我們的太陽存在至今已經(jīng)超過了50億年,而且,還將穩(wěn)定的燃燒50億年,由此可以推論出,太陽是屬于恒星的第三代產(chǎn)物的可能性非常高。
另一個重要的證據(jù)就是金屬元素。第一代恒星在演化過程中會通過核聚變形成大量的金屬元素,最重的可以形成鐵,然后,通過超新星爆發(fā)進一步生成比鐵重的元素。根據(jù)現(xiàn)在恒星金屬豐度判斷,太陽的金屬豐度相當(dāng)于第三代恒星。
同學(xué)們讀到這里一定很奇怪,為什么第一代和第二代的太陽殘骸,我們在太陽系中無法找到呢?
這個很簡單,因為恒星的死亡大爆發(fā),從來不是自身星系的事情,而是關(guān)乎到河系的盛況。
太陽繞銀河系中心轉(zhuǎn)一圈是2.4億年,而太陽已經(jīng)形成了50億年,而早期的銀河系質(zhì)量在50億年前,遠沒有現(xiàn)在這么大,太陽距銀心的距離也可能發(fā)生了很大的變化。這都說明一個事實,太陽的形成環(huán)境是很難追溯回顧的,而且超新星爆發(fā)是一個影響深遠的過程,形成恒星的星際介質(zhì)在不停地循環(huán)。形成太陽的那些物質(zhì),可能大多數(shù)來自一個死去的大質(zhì)量恒星,但一定還混合了周圍其他恒星系留下的物質(zhì),而坍縮的核心,很大可能性已經(jīng)迷失在銀河系其他地方之中了。
銀河系比同學(xué)們的想象中要大得多,它的直徑達到10萬光年,擁有1000~4000億顆恒星。
在銀河系中,并不是所有的恒星都可以稱呼為太陽的兄弟,太陽是一顆黃矮星,而大約75%的恒星都是紅矮星,例如我們太陽系鄰居的比鄰星,它就是顆紅矮星?茖W(xué)家估算黃矮星的數(shù)量在銀河系中大概占到2~5%,約有40~100億顆左右。
不管曾經(jīng)有過幾多過去,現(xiàn)在都只剩下回憶,我們的太陽現(xiàn)在只有一顆,大家且行且珍惜吧。
我是貓先生,歡迎關(guān)注,感謝閱讀。
太陽只有一個,但類似太陽的有千千萬萬個。
其實銀河系遠比一般人想象中的要大得多,它的直徑達到10萬光年,擁有1000~4000億顆恒星。我們的太陽系在整個銀河系里其實渺小得令人發(fā)指。
我們都知道太陽其實就是一顆恒星,準確來說是一顆黃矮星,或者G型主序星。
在銀河系中,75%的恒星都是紅矮星,其實就類似于我們太陽系鄰居的比鄰星,它就是顆紅矮星。紅矮星要比太陽小一些,所以主序星的時間想要相應(yīng)得長不少。太陽大概只有100億年,而比鄰星大概有1000億年。
而科學(xué)家估算黃矮星的數(shù)量在銀河系中大概占到2~5%,約有40~100億顆左右。雖然和太陽差不多的黃矮星很多很多,不過被我們稱作太陽的僅僅這一顆而已。它作為主序星已經(jīng)有40多億年了,再有50多億年后就會因為老化而無法控制自己。
在銀河系中,只有我們太陽系中的這一個太陽。太陽只是銀河系中普通的一顆恒星,在銀河系中有著上千億顆太陽般的恒星存在,明亮的銀河系就是具有幾千億恒星組成的巨大圓盤星系,所有的恒星都在圍繞著銀核旋轉(zhuǎn)。
對于銀河系來講,最近,我國的郭守敬天文望遠鏡巡天結(jié)果顯示,其直徑在20萬光年,是一個內(nèi)扁外圓的結(jié)構(gòu),由上千億顆太陽這樣的恒星以及圍繞它們的行星等天體組成。在銀河系的中心,明亮的區(qū)域表明該區(qū)域的恒星密度最大。
而銀核最中心就是超大質(zhì)量的黑洞 - 著名的人馬座A*,這個黑洞周圍環(huán)繞的高溫氣體不斷螺旋式進入黑洞,發(fā)射明亮的光芒。這個大黑洞的存在,就是早期銀河系中大量恒星碰撞合并,最終塌縮而成的。
銀河中就有上千億顆恒星,這個數(shù)據(jù)可能出乎我們的意料,那么在宇宙中有多少顆恒星呢?可以說,一定比我們地球上的沙子還多。地球上的沙子是有數(shù)的,而宇宙卻是無限的,那么,你認為有外星人嗎?還有大量適合我們?nèi)祟惥幼〉男乔騿幔?/p>
不過在天文學(xué)家眼里太陽在宇宙中卻沒有一點“特殊性”可言,因為僅僅在直徑960億光年的可觀測宇宙里就有近一萬億個星系,而每個星系都是由多則上萬億少則幾十億顆恒星組成的就,這些恒星從本質(zhì)上來說和我們的“太陽”沒有任何區(qū)別,因此廣義上來說整個宇宙絕大部分天體都是太陽。
不過既然題目已經(jīng)將范圍限定在了銀河系,那么我們就來好好分析分析銀河系內(nèi)究竟有多少顆“太陽”。
首先我們需要確定銀河系的恒星總量,但遺憾的是由于地球身處獵戶座懸臂內(nèi),所以天文學(xué)家們礙于星際塵埃的影響而始終無法獲得準確的銀河系恒星總量,只能通過觀察其他“類銀河系”來大致估計銀河系的恒星分布,然后再用同樣“估計”出來的銀河系質(zhì)量來計算恒星總量。
以上這種一眼看上去“隨機性”就很強的方法導(dǎo)致了目前銀河系恒星數(shù)量在1000億到4000億顆之間,可以說是極其籠統(tǒng)的。
不過雖然恒星數(shù)量上下起伏很大,但是天文學(xué)家根據(jù)長期的觀察發(fā)現(xiàn)“太陽這種黃矮星在所有恒星種類中所占的比例是2%到5%”,這意味著整個銀河系的黃矮星數(shù)量在近百億顆左右,而太陽僅僅是獵戶座懸臂內(nèi)的一顆而已。
銀河系里面有多少個太陽?如果這個太陽單純地指的是恒星的話,那么銀河系里面的恒星數(shù)量數(shù)不勝數(shù),據(jù)科學(xué)家估計,銀河系內(nèi)的恒星數(shù)量至少有1500億顆,但是如果這個“太陽”系內(nèi)還必須包含生命的話,那么這個數(shù)量就會大幅減少了。
銀河系是一個直徑有10萬光年甚至是更大的星系,太陽距離銀河系中心2.6萬光年,銀河系是一個棒旋星系,太陽系位于分支旋臂獵戶臂上,圍繞銀河系中心移動的速度為240㎞每秒,大概2.26億年的時間運轉(zhuǎn)一圈。
銀河系的總質(zhì)量為1000億倍太陽質(zhì)量,如果銀河系內(nèi)恒星的質(zhì)量都和太陽質(zhì)量接近的話,那么銀河系中就有1000億顆恒星,但是實際上銀河系內(nèi)的恒星,比太陽質(zhì)量小的恒星數(shù)量遠遠超過質(zhì)量大于太陽質(zhì)量的恒星數(shù)目,所以說,因此可以估算出銀河系中恒星的數(shù)量大約是1500億顆到2000億顆。然而這么多的恒星,也并非所有的都能夠擁有自己的行星系統(tǒng),也就是說很多恒星是沒有自己的行星的,這樣的話也就沒有了孕育生命的條件。
這樣的恒星包括雙星系統(tǒng),也就是兩個彼此距離很近的恒星圍繞著彼此旋轉(zhuǎn),這樣的系統(tǒng)是不會存在行星的,因為強大的恒星引力會改變行星的軌道,要么使恒星落入恒星,要么就是飛離恒星。還有就是爆發(fā)變星,這類變星即使并不是超新星爆炸,其噴發(fā)出來的能量也足以摧毀身邊所有的行星。再有就是距離銀河系中心很近的恒星,這個區(qū)域的恒星由于受銀河系中心的引力影響太大,所以也很難保有自己的行星系統(tǒng)。
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