[2596] Galaxies

Title Text:I know it seems overwhelming, but don’t worry; I’m sure most of them have only a few stars, and probably no planets.

Origin:https://xkcd.com/2596/

https://www.explainxkcd.com/wiki/index.php/2596:_Galaxies

星系

我知道这似乎让人不知所措,但别担心;我敢肯定大多数星系只有几颗恒星,而且可能没有行星。

http://xkcd.in/comic?lg=cn&id=2596

空间很大。真的很大。你只是不会相信它有多么巨大,巨大,令人难以置信的大。

这是另一部带有Fact的漫画,是这些事实漫画中连续第二部使用天文学事实的漫画。

我们对可观测宇宙中星系数量的最佳近似值约为 2000 亿(2 × 10 11)。那是很多星系,[需要引用],这里是兰德尔通过显示一个小圆圈来说明这一点,并估计当漫画的图片以典型的手臂长度观看时,在典型的智能手机上扩展到全屏时,这个圆圈包含大约 50,000 个星系(这当然不是小圆圈本身,而是由观察者的眼睛定义的体积,那个圆圈,以及向前延伸到深空的锥形延伸——同时回到时间——到可观测宇宙的各个极限)。即使是我们今天最强大的天文仪器,这些遥远的星系中的大多数也无法探测到,而肉眼可以看到的(更不用说肯定地确定为这样的)相对较少。例如,在哈勃深场中,一张大熊座小区域的图像中,可以识别出大约 3000 个可见星系。

在线条的中点测量,圆圈大约是漫画框架宽度的四十分之一。绝对圆的大小取决于显示分辨率、大小和模式,但可以合理地取为 1mm 直径或 0.5mm 半径,给出总面积 π r 2或约 π/4 平方毫米。您可能将手机握在距离眼睛约半米的地方。球体的表面积为 4 π r 2。半径为半米,结果是π平方米。因此,圆的面积大约是球体面积的 1/4000000,2000 亿个星系除以 400 万就是漫画中提到的 50,000 个平均值。漫画1276使用了类似的数学:角度大小,其中投影球体位于地球自身的半径处,并且比较了物体的横截面积,而不是在给定角度范围内的物体的近似计数。

虽然星系的直径通常在 3,000 到 300,000光年之间,包含 10^8(1 亿)到 10^14(100 万亿)颗恒星,但大多数离地球如此遥远(超过数十亿光年),以至于它们是肉眼看不见的,甚至通过大多数望远镜都是看不见的。当在如此广阔的距离上放大时,即使是像针孔一样小的东西也会扩大到巨大的尺寸,轻松容纳数以万计的星系。

这部漫画的前提是,虽然星系很大,但空间却大得难以想象,包含着大量的东西。兰德尔显然对此不知所措,如标题所示:天文学事实:星系太多

标题文本是兰德尔向他的读者保证为什么不用担心这个压倒性的事实。他指出,大多数星系只有很少的恒星,可能没有行星。然而,如上所述,每个星系都包含大量恒星,并且从他自己所有关于系外行星的漫画中可以看出,现在很明显,星系中的许多恒星也有行星围绕它们运行。因此,在那个小圆圈中的恒星和行星的数量比星系的数量大得多,因此令人放心的是讽刺。

975: Occulting Telescope Cueball 中表达了关于恒星数量的类似观点。

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