天文望远镜测试银河星系(可观测宇宙恒星数量)

天文望远镜测试银河星系，可观测宇宙恒星数量？

可观测的恒星是一百三十亿光年范围内，人类目前用射电望远镜观测的极限，肉眼观测的恒星成千上万，都是银河星系的恒星。

秋冬星空容易观测到的星团？

1、圣诞树星团 NGC 2264

圣诞树星团。摄影: Gerard Tartalo Montardit，西班牙莱利达

圣诞树星团位于参宿四左上方不远处，距离地球 2200 光年，跨度约为 25 光年。

3.9 等的亮度用肉眼很容易看到，你会留意到一个小小的光斑。

这个疏散星团包含了大约 80 颗恒星，之所以得名是因为通过望远镜观察它时，观察者会认为它像一棵圣诞树。

2、鞋扣星团 M35

来源: Manfred Wasshuber/CCDGuide.com

M35 是北方天空中最受欢迎的星团之一，它位于猎户座的高空，靠近双子座双子星中的一颗的脚部，这也解释了它鞋扣星云的绰号。

它有着 5.0 等的亮度，在晴朗的夜晚用肉眼很容易看到，就像在猎户座上方的一片薄雾。

M35 可能包含 500 颗恒星，最亮的一百颗左右通过双筒望远镜和小天文望远镜可以观察到，看起来就像洒落的盐巴。这个星团的直径约为 35 光年，距离我们 3000 光年。

3、M47 星团

图片来源: Dan Crowson

因为周围有更大、更明亮的星团，M47 常常被忽视，但在寒冷的夜晚观察它也是很有趣的。这个由大约 50 颗恒星组成的疏散星团位于天狼星的左上方，占据了与月球同样大小的天空。

稍微花一些时间，你很容易用肉眼看到这个 4.4 等亮度的天体。

M47 距离我们的太阳系 1600 光年。

4、小蜂巢星团 M41

来源: Harald Strauß/CCDGuide.com

同样在 4.5 等左右，M41 小蜂巢星团更加受欢迎。

但因为小蜂巢星团位于明亮的天狼星的正下方，在我国高纬度地区，小蜂巢星团就像是一个从楼房与树梢掠过的斑点。

通过双筒望远镜和小天文望远镜，看起来似乎是个较小版本的 M44（鬼星团，也称为蜂巢星团）。

小蜂巢星团距离我们超过 2300 光年，它的 100 颗银色的恒星覆盖了天空中满月一样宽的区域。

5、天狼星

天狼星是夜空中最亮的恒星。来源：Tommy Hsu / Getty Images

在猎户座腰带的左下方，你肯定依旧留意到了- 1.46 等亮的天狼星，他是夜空中最亮的恒星。

在我国北方地区，天狼星常位于低空，它的光线穿过不稳定的大气，发出耀眼的闪光。

天狼星距离地球 8.6 光年，是距离我们太阳第五近的恒星。

冬季银河目标: 双筒和天文望远镜

是怎么观察到银河系的全貌的？

人类生活在太阳系之中，在没有离开太阳系的条件下，是怎么观察到银河系的全貌的？为了回答你的问题，我到街上先溜达了一会，理了理杂乱的思绪。突然听到几个爱看回答的大妈在讨论天文的事儿。一位大妈说，我家老头嚷嚷着要买个什么伽利略望远镜，说是要看天狼星上的外星人呢！还说，哥白尼都说了，给他个支点，他就能翘起地球！啥哥白尼的，那是我家老牛说的。你家老牛是谁？我家老牛就是牛郎啊，这个花心挨千刀的，追着织女到天上去了，这不把我气的告了王母娘娘。王母娘娘从后脑勺抽出一把金簪子，朝他俩中间一划，只见金光闪闪之间，一条银河把他俩隔开了。我家牛郎一顿，说时迟那时快，从腰间抽出一个自己做的什么可以反射的望远镜一看，那银河都是星星组成的。这不就有了牛顿望远镜一说吗！瞧你们瞎咧咧啥啊，我家老头更厉害，拿个锅朝天上一照，竟然能听见天上的星星和外星人说话呢！哈哈，这几个娘们，太能扯犊子了。不过，她们可说的是星空观测的几大利器，折射式望远镜，反射式望远镜，还有那个锅叫射电望远镜。有了这几大利器，观测银河系和河外星云都不是个事。再加上国际之间形成的天文学共享协作，通过全球各个点观测银河系，已经有了银河系观测详细图像资料，早已形成了真实可靠的银河系全图。实际上，上世纪五六十年代，我国在普及中小学天文学知识时，已经在有条件的城市中小学建立了天文学器材教学室，里面不仅有银河系影像电影，还有太阳系模型，和小型的天文望远镜。当时，凡是爱好天文学的五六年级学生，都可以通过这个天文学器材教学获得的知识回答你的问题。

小型天文望远镜可以看到银河系吗？

可以，我家在农村，小时候眼没有近视，夜空也没有城市灯光的污染，暑假晚上在平房上乘凉，天河横跨半个夜空，老人说那是天河，上过自然课才知道是银河系。肉眼能看见银河系，小型天文望远镜更不在话下。小型天文望远镜能看许多天体:月亮、太阳、行星、星团、星云、星系、彗星等。

你能用望远镜看到的东西取决于许多因素。对于天文学来说，最重要的因素是光圈。光学玻璃质量、三脚架和底座的稳定性、视觉条件、你的位置(城市或乡村)、物体的亮度和你的经验也很重要。你将无法在月球表面或黑洞上看到美国国旗。你看不到像在天体图像(天体照片)中看到的那么多颜色，因为这些图像利用长曝光时间，使得光线和颜色在胶片上累积。

大多数望远镜可以用来观察地球上的事物(地面观察)。你可以将它们用于自然研究、体育活动、监控或景观。你也可以很容易地拍摄地面物体，因为通过安装相机，望远镜可以用作长焦镜头。

从天文物体上可以看到的颜色数量取决于它的亮度。这很重要，因为你的眼睛有两种传感器细胞，杆和锥体。杆状细胞在弱光、暗处适应的条件下更敏感，但是它们不会给你的大脑提供任何颜色信息。锥体确实能提供颜色敏感度，但只能在较亮的条件下工作，因此微弱的物体被视为灰色，而不是红色、绿色或蓝色。

即使肉眼也能看到星星的颜色。参宿四看起来是红色的，而天狼星则是蓝白色的，因为它们是最亮的恒星。较暗的恒星只显示为白色，需要望远镜增加聚光能力来显示颜色。一台20厘米的望远镜将能够显示太暗而肉眼看不到的恒星的颜色。

在小型望远镜中，行星显示出丰富的颜色，再次因为它们明亮。火星呈橙色，木星呈黄色，带有大红斑，土星呈黄色，甚至蓝色。即使遥远的天王星和海王星在望远镜中也显示为蓝绿色的球体。

开放星团显示一些恒星是有色的，而这些恒星群中最微弱的成员是发白的斑点。球状星团是白色恒星的组成球体。

星云几乎总是如此微弱，以至于它们在业余范围内只显示为灰色。猎户座大星云是天空中最明亮的星云区域之一。一些使用14英寸望远镜的观察者说，他们可以在灰蒙蒙的云层中看到一些玫瑰色和蓝色。

星系在小型望远镜中只显示为无色纺锤状或光点。相机给我们生动的宇宙彩色图像，因为它们对颜色更敏感，也因为它们可以积累光线，而眼睛却不能。

在地球上肉眼能看见的星星？

在地球上用肉眼能看见的星星，基本上都是银河系内的恒星。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。

宇宙中的所有天体都处于运动之中，星空中星星的相对位置也总是处于变化之中，不过短时间内的变化并不明显。在地球上的某一固定地点，只要视野开阔、天气晴朗、没有光污染，视觉良好的人大约能在夜空中观测到2000颗星星。

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。

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。