太阳系直径一光年，银河系直径20万光年，为什么有些专家能算出银河系有2000亿颗恒星？

fishbiscuit

太阳系直径一光年，银河系直径20万光年，为什么有些专家能算出银河系有2000亿颗恒星？

iusidgi

直径8.5万光年！你想表达的意思是不应该有这莫多恒星吧，难道恒星都排成一排了吗？动动脑子！

cornil

银河系直径约为10万光年，厚度约为5000～6000光年，就把银河系当做一个巨大的圆柱体吧，你可以算一下体积=50000*50000*3.14*5000=3.925*10∧13立方光年。立方光年，这个词听起来很别扭，但并没有错。假设恒星与恒星之间平均距离是4.2光年（目前已知距离太阳最近的恒星比邻星与太阳之间的距离），那么每个恒星所占体积是4.2*4.2*4.2立方光年。用上面的结果除以这个结果，等于529775402224颗恒星。也就是约为5297亿颗，这是按太阳和比邻星之间距离求的，可能天文学家们算的时候加上其他因素，但数量级肯定是千亿颗的。目前最可信的数量是1000～4000亿颗。
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happy66.net

银河系具体有多少颗恒星，当然没有准确的数字，不管是银河系的大小（直径16-20万光年），还是恒星数量（2000亿-5000亿），给出的范围还是很大的。因为要想弄清银河系恒星数量，肯定不能依靠望远镜一颗一颗的数，必须要结合理论模型与实际观测两方面的信息。因为单凭观测或是只依靠理论模型都不足以让我们“数清”星星的数量。
先说恒星计数（star count）的观测方法，就是一颗两颗三颗四颗数星星。这要感谢照相技术特别是数码照相技术的发展，我们可以把天空分成很多个天区，然后用望远镜每观测一个天区就拍摄一张照片，然后通过相关的软件就可以计算出这片张照片上有多少颗星星，同时也可以知道每颗星星在照片上的坐标，结合望远镜拍摄的地点方向时间以及照片的尺寸，就可以对应得出每一颗星星在天空上具体的坐标。下面这张照片是90亿像素的一张银河系照片以及局部，整张照片大小大约为24GB，但在这样的图中也只有约8400万颗恒星：


但要说明的是，天文学家一般不会对着一个天区只拍一张照片，一般会加上不同颜色的滤镜如红色或蓝色再拍几张，有时也会用红外相机在对应拍摄。因为不同颜色的星星在不同颜色滤镜下亮度是有所区别的，比如一颗红色的恒星在红色的滤镜中会显得很亮，而在蓝色的滤镜中几乎看不到。

当你拍摄了足够多的照片，就可以知道全天在每个方向上大约有多少颗恒星，都是什么颜色的，这些恒星的亮度以及坐标。但这样就能数清星星了吗？那也太容易了，我们要知道，望远镜的观测能力是有限的，看到的星星一定不是全部，很多体积小或是亮度低的恒星就很不容易被观测到，而这些恒星也占据了相当的比例。这时就要借助理论来进行补充计算了。
我们在网上看到的银河系的照片肯定不是在银河系以外拍摄的，这也是天文学家经过统计计算，借鉴河外星系以及理论模型得出的。这样的银河系我们可以认为是自然形成的，所以也应该是比较光滑的，所以就可以借助数学工具进行一些统计。例如银河系越靠近银心恒星密度越大，越靠近边缘恒星数量越少，这样可以在数学上去建立一个函数额分布模型，就可以预估出一个方向上恒星的数量，在用实际观测去验证。
当然，这种检验出来的结果一般是不会和理论完全符合的，但只要大部分能符合上就很好了。这样，随着观测技术的进步与不断完善的理论模型，科学家还是能够把银河系中恒星的数量控制在一个数量级之内。

dazidan

首先银河系是一个螺旋形的，横截面象一个纺锤一样的，是具有体积的。比如1米=100厘米，但1立方米=1000000立方厘米。如果银河系是个立方体，按20万光年计算，那就至少可以容纳20万的3次方即8000万亿个太阳系，把一个20万光年的立方体，削减成一个圆盘形的，算十分之一体积，那至少也能容纳800万亿个太阳系，远超2000亿个。因此从数据来看银河系的恒星数量是非常稀梳的，从实际观测来看，越靠近银河系中心恒星越密，越靠近星系边缘恒星越稀少，我们地球就处在银河系相对边缘的位置，距离我们最近的恒星大概有4光年。另外，银河系有2000亿个恒星是估算出来的，具体怎么估法我想大概可能是根据地球所在位置和我们能够观测到的恒星数量进行估算的吧。

kevinbe888

这个问题题主想错了、
首先：有人回答按体积得来的、这样有一部分道理、但是不够严禁。因为大家都知道银河系内的物质并不是均匀分布的、越靠近银河系中心超大质量黑洞的范围星体的分布密度会非常大。
其次、请注意、准确的表述应该是银河系拥有约2000亿颗“太阳大小的恒星”！这个很重要、因为太阳的质量约为2*10∧30次方千克、（占整个太阳系总质量的99.86%）而银河系根据万有引力公式中的向心力公式算出的（就是太阳距离中心的距离和围绕银河系周期的比例）质量为4*10∧41次方千克、所以银河系约含有2000亿个太阳大小的恒星。
题主明白了吗？