
為什么肉眼看到的星星會眨眼?它們都在銀河系嗎?不全是
“閃閃發(fā)光,到處都是小星星”,我相信當(dāng)每個人第一次聽到這首兒童歌曲時,他們會有兩個問題:為什么天空中的星星閃閃發(fā)光?這些星星都來自哪里?
我們?nèi)庋劭吹降拇蠖鄶?shù)星星都會發(fā)光。雖然有些星星不會發(fā)光,但它們可以反射太陽的光。如果這些星星想進入我們的眼睛,我們必須首先穿過地球濃密的大氣。地球的大氣不是靜止的,所以當(dāng)星星穿透大氣時,它們會受到大氣干擾的影響,所以我們看到的星星呈現(xiàn)出閃爍的特征,就像眨眼一樣。那么這些可以用肉眼直接看到的星星來自哪里呢?它們都在銀河系內(nèi)嗎?
當(dāng)我還是個孩子的時候,抬頭看星星是每個孩子都玩過的游戲,但我從來沒有聽說過哪個孩子真的計算過星星的數(shù)量。現(xiàn)在,對于生活在城市里的孩子來說,再次玩這樣的游戲是不可能的。
由于空氣污染和光污染的影響,城市夜空中肉眼可見的星星很少。如果你想數(shù)星星,你必須去鄉(xiāng)村荒野。在最理想的條件下,肉眼可見的星星大約可以達到7000顆。在我們看來,這7000顆星星非常相似,但實際上它們是非常不同的。一顆星星是否肉眼可見,與兩個因素密切相關(guān),一是星星本身的亮度,二是星星與我們的距離。
我們的地球位于直徑約為一光年的太陽系恒星系中。在這個恒星系中,我們最近有五顆行星,分別是金星、木星、水星、火星和土星。
行星本身不會發(fā)光,但它們可以反射太陽的光。當(dāng)然,這種反射光的亮度極其有限。如果距離稍遠,就看不見。幸運的是,這些行星離我們足夠近,所以我們可以用肉眼看到它們,尤其是金星。它們是宇宙中最接近地球的行星,質(zhì)量和體積與地球相似。當(dāng)然,它們已經(jīng)成為夜空中肉眼可見的最亮的星星。一顆星星到底有多亮,通常用“視星等”來表示,數(shù)值越小,亮度越高,而金星的視星等達到-4.89。

那么,在太陽系之外,肉眼看到的最亮的是哪顆星呢?會不會是離地球最近的恒星“鄰星”?
鄰近的星星是離地球最近的太陽系之外的星星,但它不是肉眼看起來最明亮的星星,事實上,我們幾乎看不見它。的確,鄰星和地球的距離只有4.22光年,但它只是一顆紅矮星,質(zhì)量只有太陽的1/8,體積不到木星的四倍,所以亮度很弱,肉眼幾乎看不見。在太陽系外,肉眼可見的最亮的星星是天狼星,距離我們8.6光年。它和我們在銀河系。因為天狼星的質(zhì)量是太陽的兩倍,夜空中的天狼星特別明亮。即使在光污染嚴(yán)重的城市,也可以用肉眼看到。
天狼星的視星等于-1.46,而視星等級之間的亮度差為2.512倍。因此,與視星等-4.89的金星相比,金星的亮度約為天狼星的14倍,而金星本身不會發(fā)光,只反射一點陽光。可以看出,星星的亮度仍然是距離之王。
也很容易親身感受到它們的亮度差異,因為天狼星很容易找到,它就在獵戶座三星的東南方向。在夜空中,我們看到的恒星基本上都位于銀河系中。一般認(rèn)為銀河系的半徑約為5萬光年,而與地球距離超過1.5萬光年的恒星肉眼看不見。
肉眼看不到與地球距離超過1.5萬光年的恒星,但有一個例外,那就是船尾座HD61227。據(jù)說它和地球的距離超過4萬光年,是造父變星,視星等于6.34,看起來似乎沒有。
雖然我們?nèi)庋劭床坏姐y河系外的恒星,但我們可以看到銀河系外的星系。星系的亮度是單顆恒星無法比擬的,因為一顆星系通常由數(shù)千億顆恒星組成。例如,在我們的銀河系中,恒星的數(shù)量高達1000億到4000億顆,而我們的鄰居仙女座比銀河系大。因此,我們可以用肉眼看到仙女座星系,它的視星等于4.36,也可以看到三角星系,它的視星等于5.72。此外,銀河系還有兩個伴星系,即大麥哲倫星系和小麥哲倫星系,肉眼可見。