从太阳到最近的恒星的距离约为4 x 10 ^ 16米。银河系大致为直径约10 ^ 21 m,厚度约10 ^ 19 m的圆盘。你如何找到银河系中恒星数量级的数量级?

从太阳到最近的恒星的距离约为4 x 10 ^ 16米。银河系大致为直径约10 ^ 21 m,厚度约10 ^ 19 m的圆盘。你如何找到银河系中恒星数量级的数量级?
Anonim

回答:

将银河系近似为圆盘并利用太阳附近的密度,银河系中大约有1000亿颗恒星。

说明:

由于我们正在进行一个数量级的估计,我们将做出一系列简化假设,以获得大致正确的答案。

让我们把银河系的模型塑造成一个圆盘。

磁盘的容量是:

#V = PI * R ^ 2 * H#

插入我们的数字(并假设 #pi约3#)

#V = pi *(10 ^ {21} m)^ 2 *(10 ^ {19} m)#

#V = 3次10 ^ 61立方公尺#3

是银河系的近似体积。

现在,我们需要做的就是找出每立方米有多少颗恒星(#RHO#)在银河系中,我们可以找到星星的总数。

让我们来看看太阳周围的社区。我们知道在半径为的球体中 #4次10 ^ {16}#m只有一颗恒星(太阳),之后你会击中其他恒星。我们可以用它来估算银河系的粗糙密度。

#rho = n / V#

使用球体的体积

#V = 4/3 pi r ^ {3}#

#rho = 1 / {4/3 pi(4次10 ^ {16} m)^ 3}#

#rho = 1/256 10 ^ { - 48}# 星星/ #立方公尺{3}#

回到密度方程:

#rho = n / V#

#n = rho V#

插入太阳附近的密度和银河系的体积:

#n =(1/256 10 ^ { - 48} m ^ { - 3})*(3乘10 ^ 61立方公尺)#

#n = 3/256 10 ^ {13}#

#n = 1次10 ^ 11# 星(或1000亿颗星)

这合理吗?其他估计表明,银河系中有100-400亿颗恒星。这正是我们发现的。