Номер 5, страница 247 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 66. Структура Вселенной. Глава 9. Эволюция Вселенной - номер 5, страница 247.

5. Каково число звёзд в нашей Галактике?

Определить точное количество звёзд в нашей Галактике, Млечном Пути, — чрезвычайно сложная задача, и на сегодняшний день астрономы могут дать лишь приблизительную оценку. Прямой подсчёт невозможен по нескольким причинам:

– Мы находимся внутри Галактики, и наш обзор ограничен. Огромные облака межзвёздного газа и пыли, особенно в направлении галактического центра, скрывают от нас свет большинства звёзд.

– Многие звёзды, особенно тусклые красные карлики, которые составляют большинство звёздного населения, слишком малы и слабо светят, чтобы их можно было обнаружить на больших расстояниях даже с помощью самых мощных телескопов.

Поэтому учёные используют косвенные методы для оценки числа звёзд:

1. Оценка массы Галактики: Астрономы измеряют скорость вращения звёзд и газа вокруг центра Млечного Пути. На основе законов гравитации, зная эти скорости и расстояния до центра, можно вычислить общую массу Галактики, которая удерживает все эти объекты на своих орбитах.

2. Вычитание массы незвёздных объектов: Из общей массы вычитается масса тёмной материи (которая, по оценкам, составляет около 85% массы Галактики), а также масса межзвёздного газа и пыли. Оставшаяся масса — это совокупная масса всех звёзд.

3. Определение средней массы звезды: Следующим шагом является определение средней массы одной звезды. Это сложный момент, так как в Галактике существуют звёзды самых разных масс — от гигантов, в десятки раз массивнее Солнца, до карликов, масса которых составляет лишь десятую долю солнечной. Большинство звёзд — это как раз маленькие и тусклые красные карлики. Учёные анализируют распределение звёзд по массам в окрестностях Солнца и экстраполируют эти данные на всю Галактику.

4. Итоговый расчёт: Разделив общую массу звёздного населения Галактики на среднюю массу одной звезды, получают оценочное количество звёзд.

Из-за неопределённостей в каждом из этих шагов (особенно в оценке доли тёмной материи и средней массы звезды) итоговые оценки могут сильно различаться.

Современные научные оценки количества звёзд в Млечном Пути лежат в диапазоне от 100 до 400 миллиардов. Некоторые недавние исследования, основанные на данных космического телескопа Gaia, склоняются к более низкой границе этого диапазона, оценивая число звёзд примерно в 100–200 миллиардов (то есть от $10^{11}$ до $2 \cdot 10^{11}$).

Ответ: Точное число звёзд в нашей Галактике (Млечном Пути) неизвестно. По современным научным оценкам, их количество составляет от 100 до 400 миллиардов (от $10^{11}$ до $4 \cdot 10^{11}$) звёзд.