銀河系寬十萬光年厚兩千光年,有一千到兩千億顆恆星,那它的恆星密度是多少?

又一月35463206


先糾正一點,依據2015年的研究成果表明,銀河系的恆星盤要比之前認為的要大約50%,其星盤的直徑約為20萬光年,而之前的研究一直認為銀河系星盤的直徑在10萬~16萬光年之間,它至少延伸到下圖中的裡面那層虛線,並可能延伸到更遠的地方。銀河系中心厚度約為1.2萬光年,整個銀盤的平均厚度約為2000光年左右。

至於銀河系內恆星的數量,一般認為是在2000到4000億之間,也可能更多,而銀河系內恆星的密度分佈也是十分不均勻的,在銀河系不同的部分會有極其顯著的變化。在銀河系中心區域的核球部分,恆星的平均密度最大,特別是位於這個區域的一些球狀星團,一般由幾萬到幾百萬顆恆星組成,在球狀星團內,恆星之間的距離很近,並且越往星團中心,其恆星的密度越高,球狀星團中恆星的平均密度要比太陽周圍的恆星密度高上幾十倍,大約每立方光年有1-4顆恆星,而到了球狀星團中心,恆星密度有時會達到太陽周圍恆星密度的上千倍,如果地球在這個區域的話,夜晚就不在黑暗,不用藉助望遠鏡就可以看到數十萬顆明亮的恆星,滿天繁星的總體亮度足以媲美滿月。銀心也是銀河系最亮的部分,只不過從地球望向銀河系中心方向,存在很多星際塵埃,所以在一定程度上限制了我們對銀河系中心區域的研究。在整個銀河系內,目前已經發現了約200個球狀星團。

下圖是距離銀河系中心約3200光年的NGC 362球狀星團,這是一個年輕的星團,包含了大約上百萬顆恆星,其中很大一部分是雙星系統,其核心直徑僅有13光年。在銀心附近,像這樣的星團還有大約幾十個,

下圖是半人馬座ω星團,這是銀河系中最大的也是最亮的球狀星團,星團總星等3.65等,距離我們約1.5萬光年,在直徑150萬光年的範圍內,包含了大約1000萬顆恆星,

半人馬座ω星團核心的一小塊區域就包含了約50,000顆恆星(NASA/STScI)

除了恆星密度非常高的銀心和恆星團,銀河系其他部分,如銀盤、銀暈、暗暈等也包含了大量的恆星,但是恆星的密度就小了很多。

銀盤是銀河系是主體,佔據了銀河系質量(可見部分)的百分之九十左右,銀盤的直徑約為八萬光年,其中恆星主要集中在大小几條旋臂上。我們的太陽系就處在獵戶座旋臂的內側,銀河系的這些旋臂是氣體、塵埃和年輕恆星集中的地方。拿太陽周圍的區域來說,太陽系這個區域銀盤厚度大約為3200光年,在其半徑16光年以內範圍內,恆星的密度約每284立方光年1顆恆星。

銀暈是由銀河系外圍稀疏分佈的恆星以及星際物質組成的球狀區域,大體成一個球狀包含著銀盤,所以銀暈的範圍很大,但其質量僅為銀盤質量的10%,所以這裡的恆星數量不多,其恆星密度很小,但銀暈中的恆星大都十分古老,這些恆星的年齡接近銀河系本身的年齡,算是銀河系的“元老”。

佔據銀河系大部分質量的是“暗暈”,也稱為暗物質暈,顧名思義,這暗暈是由暗物質組成的,其範圍要比銀暈大至少十倍以上,銀河系中95%的質量都是由這些暗物質組成的,在這裡,除了流浪的恆星經過就沒有其他可見的物質了,所以這部分恆星的密度可以看做是零。雖然沒有恆星,但整個星系的運動是由這些暗物質主導的,而暗物質暈也是銀河系最神秘的部分。


清明的星空


先糾正一些題目中的概念,銀河系的直徑按照最新的觀測數據要大於10萬光年,基本在16萬光年上下,整體成球狀分佈,只是大部分的天體位於銀盤上,而銀河系的恆星數量在4000億顆以上。

銀河系的恆星分佈是不均勻的,因此密度也相差很多。

最密集的區域應該就是銀核區域了,這裡是最核心區,範圍大概有30光年,而這裡聚集了約10萬顆的白矮星,是銀河系天體最密集的區域。

往外是核球區域,直徑約2萬光年,厚度約1萬光年,這裡基本都是老年恆星,總質量約佔銀河質量的5%。

再往外就是銀盤,這是銀河系的主體,其中包括4條旋臂,直徑達到16萬光年。這裡的密度就低了很多,但旋臂區域的密度還是要大一些的。比如我們的太陽就在一條旋臂的邊緣,這裡的密度已經很低了,據觀測,在我們周圍16光年的範圍內,恆星的密度只有每284立方光年1顆恆星。可想而知,旋臂外的空間更加空曠。

銀盤之外還有銀暈,這是個直徑約10萬光年的球形空間,其間恆星非常稀少,但是存在一些球狀星團,在球狀星團的中心區域恆心的密度還是相當高的,幾乎與銀核區域的密度相當,核心區域恆星之間的距離可能只有0.1光年。

銀河系的最外側是銀冕,這裡幾乎沒有恆星,主要是高熱氣態雲和輻射雲,這個區域最遠可達到距離銀心32萬光年,這裡才是銀河系的邊界。


寒蕭99


(2000*10^8)÷(兀*50000^2*2000)=1/5兀,大約15立方光年空間有一顆恆星。


當兵的人69


銀河系中恆星的密度在不同的地點會有極其顯著的變化,例如銀心區和球狀星團中的恆星密度會很高,而在銀河系的外圍密度會很低。若僅限於太陽附近16光年以內的鄰域中,大約每284立方光年會有1顆恆星


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