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夜空中繁星点点，不知道大家在小时候是否数过天上的星星？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，为什么在地球夜空中只能用肉眼看到6千多颗星星？ 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 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。 下图为银河系的全景，中心区域特别亮。 简单总结一下，宇宙中的恒星那么多，而地球上只能看到几千颗星星，主要就在于那些天体离我们十分遥远，并且亮度很低。 |
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