我们在夜空中看到的星星都是些什么天体?它们距离我们有多远?

2021-05-07 22:39:56 魅力科学君

在观测条件良好的夜空中,我们总是可以看到满天的星星,在我们的看来,似乎整个宇宙都尽收眼底。然而宇宙的浩瀚远超我们的想象,实际上,我们在夜空中看到的星星只是银河系极小的一部分,而在可观测宇宙中却存在着上万亿个星系,银河系只不过是其中的一员而已。

我们在夜空中看到的星星都是些什么天体?它们距离我们有多远?

夜空中肉眼可见的星星绝大部分都是恒星,根据平方反比定律,光照强度会随着距离的平方线性衰减,因此当恒星与我们的距离达到一定程度的时候,我们就很难用肉眼看到它们了,在不借助任何观测工具的情况下,我们在夜空中看到的恒星大多数都集中在5000光年之内(下图中的圆圈里)。

如果恒星本身的光度很高,这个范围还是可以再大一些的,例如位于船底座的“海山二”(注:这是一个恒星系统,至少拥有两颗恒星),其总体光度高达太阳的590万倍左右,以至于即使它距离我们7500光年,我们也可以看到它,而“海山二”通常也被认为是距离我们最远的肉眼可见的恒星。

天文学中通常用“视星等”来描述人类用肉眼所观测到的天体亮度,视星等的数值越小,天体亮度就越高,并且可以取负数,数值每相差1倍,天体的亮度就相差2.512倍,例如太阳的视星等为-26.71等,满月的视星等为-13等。

一般认为,人类用肉眼最多只能看到视星等为6等的星星,根据天文学家的统计,天空中能够达到这种要求的星星大约有7000颗左右,考虑到我们在地球表面的任何位置,都只能看到一半的星空,因此实际上我们所看到的满天繁星,其数量只有3000多颗。

除了恒星以外,我们在夜空中看到的星星之中还包括运行在太阳系内的行星,虽然行星本身是不发光的,但是它们却可以反射来自太阳的光线,再加上它们距离我们又非常近(相对于其它恒星而言),所以在我们的眼中,这些行星与天空中的其它恒星没有什么区别,都是星星。

在太阳系的行星中,我们单凭肉眼就可以看到水星、金星、火星、木星和土星(天王星和海王星因为距离地球有点远,所以无法被我们看到),其中金星距离我们最近(金星距离地球最近时只有4000多万公里),其亮度也是最高的(视星等最高可达-4·92等)。

除此之外,我们还可能在夜空中看到两种特殊的“星星”,第一种是人造卫星,人造卫星一般都配备了太阳能电池板,当太阳、人造卫星与站在地球表面上的我们刚好形成特定的角度时,太阳发出的光就会通过人造卫星的太阳能电池板反射到我们眼里,于是我们就可能会认为自己看到了一颗星星。

值得一提的是,由于人造卫星在一直在运动,这种特定的角度一般维持不了多长时间,因此人造卫星的发光通常都是在夜空中一闪即逝,并且还具备某种运动状态,所以在有些时候,它们会被人们误以为是“UFO”(不明飞行物)。

第二种则是宇宙中发生的高能事件在短时间内产生的可见光。当宇宙中发生超新星爆发、中子星碰撞等高能事件时,会产生强大的伽马射线暴和物质喷射流,伽马射线我们是看不到的,但速度极高的物质喷射流则会异常猛烈地冲击附近的星际物质,从而产生大量的可见光。

这种超级耀眼的光线就算是距离我们非常远,也有可能被我们直接看到,比如说在2008年的时候,科学家就观测到了一次编号为“GRB 080319B”的高能事件,观测数据表明,此次事件的爆发源位于牧夫座方向,距离我们大约有75亿光年,但其视星等却达到了5.8等。

也就是说,如果当时地球上有一个视力较好的人正在仰望这片天空,那么他就可能看到了“GRB 080319B”,不过在他的眼中,这只是夜空中一颗暗淡的星星而已,根本就不会去注意。

好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`

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