有一首这样的歌:“别问我有多少星星,我会告诉你很多,很多”其实,她不知道天上有多少星星,怎么告诉你?
据统计,肉眼能看到的星星总数只有6000颗左右,由于站在地球上的人最多只能看到头顶半边的天空,所以我们通常能在同一地点同时看到3000颗左右的星星,其中大部分离我们很近,6974颗星星(6.5颗及以上)可以看到全天肉眼可见,不包括太阳、月亮、水星、金星、火星、木星、土星、欧罗巴和超新星,银河系中约有2000亿颗恒星,整个宇宙中约有70万亿颗恒星。
我们都知道天上的星星又亮又暗,早在2000年前,天文学家就根据恒星的亮度排列它们,最亮的被称为“一等星”,其次被称为“二等星”和“三等星”,肉眼可见最暗的恒星是第六,实际上,在整个天空中,只有20颗一等星、46颗二等星、134颗三等星、458颗四等星、1476颗五等星和4840颗六等星,从一阶到六阶,总共有6974颗恒星,即使有水星、金星、火星、木星、土星和太阳,也只有6980个,当然,这仅限于肉眼可见的恒星,而不是天空中实际的恒星数量。
如果我们使用望远镜,答案是我们看到更多的恒星,它们似乎均匀地分布在天空中-除了银河系。
用肉眼看,银河系是一个弱光带(今天,如果我们生活在城市里,很难看到银河系,因为天空被人造光照亮),看起来很淡,事实上,有一个关于它的神话:很久以前,当宙斯的妻子赫拉正在给她的孩子喂奶时,她的牛奶流入天空,形成了这个微弱的光带,希腊人称之为卡拉狄亚斯·基克洛斯,罗马人称之为拉契亚,所以我们得到了它的英文名。
但真正的银河系是什么?如果不考虑这个神话,我们首先可以想到古希腊哲学家德谟克利特,他在公元前440年左右提出,银河系实际上是由大量恒星组成的,这些恒星不能被单个恒星分开,但它们聚集在一起发出柔和的光,虽然这一观点没有引起人们的注意,但它是完全正确的,1609年,伽利略将第一台望远镜对准天空,发现银河系中有大量恒星,这个理论得到了证实。
人们看到夜空时的第一印象是星星太多了,数不清,但我已经多次提到,肉眼能看到的恒星总数只有6000颗左右,通过望远镜可以看到的恒星数量要多得多,这是否意味着它们是数不清的?
恒星在银河系方向上非常密集,但在其他方向上相对较少,这意味着我们不得不放弃恒星形成球形结构的整个概念,在这种情况下,所有方向上的恒星应该和银河系中的恒星一样多,而当较近的恒星在微弱的背景下闪烁(不像现在那么壮观)时,整个天空就会被照亮。
所以我们必须假设恒星存在于大的非球形星团中,并且在银河系的方向上比在其他方向上延伸得更远,在这种情况下,银河系显示恒星都是透镜状或汉堡状的,这种透镜状的星团被称为银河系,由于我们在天空中看到的黑暗的光带,银河系这个名字被保留了下来。
第一个提出恒星存在于遮罩星系的人是遮罩天文学家托马斯赖特,他在1750年提出了这个建议,但他的想法似乎如此混乱和不可理解,以至于最初很少有人注意到他,当然,即使银河系是透镜状的,它也总是可以向长半径方向延伸,虽然银河系外只有少数恒星,但银河系内却有无数恒星。
为了说明这一点,威廉·赫歇尔数了数星星的数目,当然,在一段时间内不可能计算出所有的恒星,赫歇尔选择了683个均匀分布在天空中的小区域,然后用望远镜对每个区域中看到的恒星进行了计数,这样,他就得到了我们现在称之为“假设投票”的天空中的星星数,这是将统计学应用于天文学的第一个例子。
赫歇尔认为,每个区域的恒星数量取决于它离银河系有多近,在各个方向上,当恒星接近银河系时,它们的数量都在稳步增加,从他统计的恒星数量,我们可以估计出银河系中的恒星数量以及银河系可能有多大,1785年,他宣布了这一结果,并提出银河系的长路径大约是太阳与天狼星之间距离的800倍,短路径是距离的150倍。
半个世纪后,天狼星的实际距离已经计算出来了,可以得出结论,赫歇尔星系的长路径是8000光年,短路径是1500光年,同时,他计算出银河系中有80亿颗恒星,虽然这是一个巨大的数字,但它不是不可数的。
在过去的两个世纪里,天文学家们使用了比赫歇尔所能使用的更好的仪器和技术来探索这个星系,现在他们知道星系比赫歇尔预期的要大得多,它可能有2000亿颗恒星,在长距离方向上至少延伸10万光年,然而,可以说我们已经证实了星系和恒星不是数不清的,而是可计算的,这是赫歇尔的功劳。
浩瀚宇宙中的恒星实际上很难计数,在我们太阳所在的银河系中,一般估计有1.5×10或约1500亿颗恒星,现在,我们已经通过观测观测观测到了数十亿这样的“银河系”,对人类来说,我们只需要日月轮转就能获得万物的滋养和平衡。