HUR MYCKET äR DET I ETT LJUSåR?

Send

Vintergatan är en extremt stor plats. Mätt från slut till slut, vår galax i uppskattningsvis 100 000 till 180 000 ljusår (31 000 - 55 000 parsec) i diameter. Och den är extremt befolkad, med uppskattningsvis 100 till 400 miljoner stjärnor inne i. Och enligt de senaste uppskattningarna tror man att det finns så många som 100 miljarder planeter i Vintergatan. Och vår galax är bara en av biljoner inom universum.

Så om vi skulle bryta ner det, hur mycket materia skulle vi ta reda på där? Att uppskatta hur mycket det finns totalt sett skulle innebära några allvarliga matematiska och otroliga siffror. Men hur är det med ett enda ljusår? Som den mest använda enheten för att mäta avståndet mellan stjärnor och galaxer är det ett bra sätt att få en uppfattning om hur saker finns där ute i genomsnitt att bestämma hur mycket saker som kan hittas inom ett enda ljusår.

Ljusår:

Även om namnet är lite förvirrande, vet du förmodligen redan att ett ljusår är det avstånd som ljus sträcker sig under ett års tid. Med tanke på att ljusets hastighet har uppmättts till 299.792, 458 m / s (1080 miljoner km / h; 671 miljoner km / h), är avståndsljuset förflyttning på ett enda år ganska enormt. Sammantaget fungerar ett enda ljusår till 9 460 730 472 580,8 kilometer (5 878 625 373 183,6 mi).

Så för att avgöra hur mycket saker som är under ett ljusår, måste vi ta det avståndet och förvandla det till en kub, där varje sida mäter ett ljusår i längd. Föreställ dig den gigantiska volymen av rymden (lite utmanande för några av oss att få våra huvuden runt) och föreställ dig hur mycket "saker" skulle vara där. Och inte bara "grejer", i betydelsen av damm, gas, stjärnor eller planeter, heller. Hur mycket ingenting finns där, som i, det tomma vakuumet i rymden?

Det finns ett svar, men det beror på var du placerar din gigantiska kub. Mät den i kärnan i galaxen, och det finns stjärnor som surrar runt överallt. Kanske i hjärtat av ett globalt kluster? I en stjärnbildande nebula? Eller kanske ute i Vintergatan? Det finns också stora tomrum som finns mellan galaxer, där det finns nästan ingenting.

Melkvägens täthet:

Det finns inget att komma runt matematiken i den här. Låt oss först räkna ut en genomsnittlig densitet för Vintergatan och sedan gå därifrån. Det är ungefär 100 000 till 180 000 ljusår och 1000 ljusår tjocka. Enligt min kompis och berömda astronom Phil Plait (of Bad Astronomy) är mjölkvägens totala volym cirka 8 biljoner kubik ljusår.

Och den totala massan på Vintergatan är 6 x 10⁴² kilogram (det är 6 000 biljoner biljoner ton eller 6 610 biljoner biljoner amerikanska ton). Dela dem tillsammans så får du 8 x 10²⁹kg (800 biljoner ton eller 881,85 biljoner amerikanska ton) per ljusår. Det är en 8 följt av 29 nollor. Detta låter som mycket, men det motsvarar faktiskt 0,4 solmassor - 40% av vår solmassa.

Med andra ord, i genomsnitt, över Vintergatan, finns det cirka 40% solens massa under varje kubikljusår. Men i en genomsnittlig kubikmeter finns det bara cirka 950 attogram, vilket är nästan ett femtogram (en fyrkant av ett gram material), som är ganska nära ingenting. Jämför detta med luft, som har mer än ett kilo massa per kubikmeter.

För att vara rättvis kan du i de tätaste regionerna i Vintergatan - som inne i kulakluster - få stjärnor av stjärnor med 100 eller till och med 1000 gånger större än vår galaxregion. Stjärnor kan komma så nära varandra som solsystemets radie. Men ute i de stora interstellära vikarna mellan stjärnor sjunker tätheten avsevärt. Det finns bara några hundra enskilda atomer per kubikmeter i det interstellära utrymmet.

Och i de intergalaktiska tomrummen; viken mellan galaxer, det finns bara en handfull atomer per meter. Gillar det eller inte, mycket av universum är ganska nära att vara tomt utrymme, med bara spårmängder av damm eller gaspartiklar som finns mellan alla stjärnor, galaxer, kluster och superkluster.

Så hur mycket är det på ett ljusår? Det beror på var du tittar, men om du sprider hela saken genom att skaka upp universum som en snöklot är svaret väldigt nära ingenting.

Vi har skrivit många intressanta artiklar om Vintergalaxen här på Space Magazine. Här är 10 intressanta fakta om Vintergatan, hur stor är Vintergatan?, Hur många stjärnor finns det i Vintergatan?, Var ligger jorden i Vintergatan?, Hur långt är ett ljusår ?, och Hur långt Reser lätt på ett år?

För mer information, kolla in Hur många teskedar finns det i ett kubikljusår? på HowStuffWorks

Astronomy Cast har också en bra avsnitt om ämnet. Här är avsnitt 99: Vintergatan

källor: