จำนวนสิ่งที่อยู่ในปีแสง

Send

ทางช้างเผือกเป็นสถานที่ที่ใหญ่มาก วัดจากต้นจนจบกาแลคซีของเราในระยะเวลาประมาณ 100,000 ถึง 180,000 ปีแสง (เส้นผ่านศูนย์กลาง 31,000 - 55,000 พาร์เซก) และมันมีประชากรมากโดยมีดาวอยู่ประมาณ 100 ถึง 400 ล้านดวง และจากการประมาณการเมื่อเร็ว ๆ นี้เชื่อว่ามีดาวเคราะห์มากถึง 100 พันล้านดวงในทางช้างเผือก และกาแลคซีของเราเป็นเพียงหนึ่งในล้านล้านล้านในจักรวาล

ดังนั้นถ้าเราจะทำลายมันลงไปเราจะพบว่ามีความสำคัญเพียงใด? การประมาณว่ามีภาพรวมมากน้อยเพียงใดจะเกี่ยวข้องกับคณิตศาสตร์และตัวเลขที่น่าเหลือเชื่อ แต่ปีแสงเดียวล่ะ ในฐานะหน่วยที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการวัดระยะทางระหว่างดวงดาวและกาแล็กซี่การกำหนดว่าจะสามารถพบสิ่งของได้มากเท่าไหร่ในปีแสงเดียว (โดยเฉลี่ย) เป็นวิธีที่ดีในการทำความเข้าใจว่าวัตถุอยู่ที่นั่นอย่างไร

ปีแสง:

แม้ว่าชื่อจะสับสนเล็กน้อย แต่คุณก็รู้อยู่แล้วว่าปีแสงคือระยะทางที่แสงเดินทางผ่านอวกาศในหนึ่งปี เนื่องจากความเร็วของแสงถูกวัดไว้ที่ 299,792, 458 m / s (1080 ล้าน km / h; 671 ล้าน mph), ระยะทางที่เดินทางในหนึ่งปีนั้นค่อนข้างกว้างใหญ่ ทั้งหมดบอกว่าปีแสงเดียวทำงานได้ถึง 9,460,730,472,580.8 กิโลเมตร (5,878,625,373,183.6 ไมล์)

ดังนั้นเพื่อกำหนดว่ามีสิ่งของมากน้อยแค่ไหนในหนึ่งปีแสงเราต้องใช้ระยะทางนั้นและเปลี่ยนเป็นลูกบาศก์โดยแต่ละด้านวัดความยาวหนึ่งปีแสง ลองจินตนาการถึงพื้นที่ขนาดยักษ์ (ความท้าทายเล็กน้อยสำหรับเราบางคนที่จะมุ่งหน้าไปรอบ ๆ ) และจินตนาการว่าจะมี "สิ่งของ" อยู่ในนั้นมากเพียงใด และไม่เพียงแค่ "สิ่งของ" ในแง่ของฝุ่นก๊าซดาวหรือดาวเคราะห์ด้วย ไม่มีอะไรมากในนั้นเช่นเดียวกับที่ว่างเปล่าของสุญญากาศ?

มีคำตอบ แต่ทุกอย่างขึ้นอยู่กับว่าคุณใส่ลูกบาศก์ยักษ์ไว้ที่ไหน วัดที่แกนกลางของกาแลคซีและมีดาวมากมายทั่วทุกแห่ง บางทีในหัวใจของกระจุกดาวทรงกลม? ในเนบิวลาก่อตัวดาว? หรืออาจจะออกไปในชานเมืองของทางช้างเผือก? นอกจากนี้ยังมีช่องว่างที่ยอดเยี่ยมซึ่งอยู่ระหว่างกาแลคซีซึ่งแทบไม่มีอะไรเลย

ความหนาแน่นของทางช้างเผือก:

ในวิชานี้ไม่มีการเรียนรู้คณิตศาสตร์ ก่อนอื่นให้หาความหนาแน่นเฉลี่ยสำหรับทางช้างเผือกแล้วไปจากที่นั่น มีความยาวประมาณ 100,000 ถึง 180,000 ปีแสงและความหนา 1,000 ปีแสง ตามที่นักดาราศาสตร์ที่มีชื่อเสียงและเพื่อนสนิทของฉัน Phil Plait (ของ Bad ดาราศาสตร์) ปริมาตรรวมของทางช้างเผือกนั้นอยู่ที่ประมาณ 8 ล้านล้านลูกบาศก์เมตรต่อปี

และมวลรวมทั้งหมดของทางช้างเผือกคือ 6 x 10⁴² กิโลกรัม (นั่นคือ 6,000 ล้านล้านล้านล้านล้านเมตริกตันหรือ 6,610 ล้านล้านล้านล้านตัน) หารพวกมันเข้าด้วยกันแล้วคุณจะได้ 8 x 10²⁹กิโลกรัม (800 ล้านล้านล้านล้านเมตริกตันหรือ 881.85 ล้านล้านล้านตันต่อปี) นั่นคือ 8 ตามด้วย 29 ศูนย์ มันฟังดูเยอะ แต่จริงๆแล้วมันเทียบเท่ากับมวลดวงอาทิตย์ 0.4 เท่า - 40% ของมวลดวงอาทิตย์ของเรา

กล่าวอีกนัยหนึ่งโดยเฉลี่ยแล้วทางช้างเผือกนั้นมีมวลดวงอาทิตย์ประมาณ 40% ในทุก ๆ ปีแสง แต่โดยเฉลี่ยลูกบาศก์เมตรมีเพียงประมาณ 950 attograms ซึ่งเกือบหนึ่ง femtogram (หนึ่งในสี่ของหนึ่งในพันของสสาร) ซึ่งค่อนข้างใกล้เคียงกับอะไรเลย เปรียบเทียบสิ่งนี้กับอากาศซึ่งมีมวลมากกว่าหนึ่งกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร

เพื่อความเป็นธรรมในภูมิภาคที่หนาแน่นที่สุดของทางช้างเผือกเช่นในกระจุกดาวทรงกลมคุณจะได้รับความหนาแน่นของดาว 100 หรือมากกว่า 1,000 เท่าของกาแลคซีของเรา ดาวฤกษ์สามารถเข้าใกล้กันได้มากเท่ากับรัศมีของระบบสุริยะ แต่ในช่องว่างระหว่างดวงดาวอันกว้างใหญ่ระหว่างดาวความหนาแน่นก็ลดลงอย่างมาก มีเพียงไม่กี่ร้อยอะตอมต่อลูกบาศก์เมตรในอวกาศระหว่างดวงดาว

และในช่องว่างระหว่างอวกาศ; ช่องว่างระหว่างกาแลคซีมีอะตอมเพียงหนึ่งกำมือต่อหนึ่งเมตรเท่านั้น ชอบหรือไม่นั้นจักรวาลส่วนใหญ่อยู่ใกล้กับพื้นที่ว่างเปล่าโดยมีเพียงร่องรอยฝุ่นหรืออนุภาคก๊าซที่พบระหว่างดาวกาแลคซีกระจุกดาวและกลุ่มซุปเปอร์ทั้งหมด

ในปีที่มีแสงเท่าไหร่ ทุกอย่างขึ้นอยู่กับที่คุณมอง แต่ถ้าคุณกระจายเรื่องราวรอบตัวด้วยการเขย่าจักรวาลให้เหมือนโลกหิมะคำตอบก็ใกล้เคียงกับสิ่งใด

เราได้เขียนบทความที่น่าสนใจมากมายเกี่ยวกับกาแล็กซี่ทางช้างเผือกที่นี่ที่ Space Magazine นี่คือข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ 10 ข้อเกี่ยวกับทางช้างเผือก, ทางช้างเผือกใหญ่แค่ไหน?, มีดาวอยู่กี่ดวงในทางช้างเผือก, โลกอยู่ในทางช้างเผือกกี่ปี, เท่าไรในหนึ่งปีแสง?, และไกลแค่ไหน แสงเดินทางในหนึ่งปี?

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมตรวจสอบกี่ช้อนชาในหนึ่งปีแสงลูกบาศก์? ที่ HowStuffWorks

นักดาราศาสตร์ก็มีเรื่องราวที่ดีเช่นกัน นี่คือตอนที่ 99: ทางช้างเผือก

แหล่งที่มา: