När du tittar upp på natthimlen verkar det som att du kan se många stjärnor. Det finns omkring 2 500 stjärnor som är synliga för blotta ögat vid vilken tidpunkt som helst på jorden, och totalt 5 800-8 000 synliga stjärnor (dvs. som kan ses med hjälp av en kikare eller ett teleskop). Men detta är en mycket liten bråkdel av de stjärnor som Vintergatan tros ha!
Så frågan är då exakt hur många stjärnor det finns i Vintergatans galax? Astronomer uppskattar att det finns100 till 400 miljarderstjärnor som finns i vår galax, även om vissa uppskattningar hävdar att det kan finnas så många som en biljon . Anledningen till skillnaden är att vi har svårt att se galaxen, och det finns bara så många stjärnor som vi kan vara säkra på att de finns där.
Vintergatans struktur:
Varför kan vi bara se så få av dessa stjärnor? Tja, till att börja med är vårt solsystem beläget inom Vintergatans skiva, som är en bomrad spiralgalax med en diameter på cirka 100 000 ljusår. Dessutom är vi cirka 30 000 ljusår från galaktiskt centrum , vilket betyder att det är mycket avstånd – och MÅNGA stjärnor – mellan oss och andra sidan av galaxen.
Konstnärens intryck av Vintergatans galax. Kredit: NASA
För att komplicera saken ytterligare, när astronomer tittar ut på alla dessa stjärnor, kan även närmare sådana som är relativt ljusa sköljas ut av ljuset från ljusare stjärnor bakom dem. Och så finns det de svaga stjärnorna som ligger på ett betydande avstånd från oss, men som undviker konventionell detektering eftersom deras ljuskälla dränks av ljusare stjärnor eller stjärnhopar i deras närhet.
De längsta stjärnorna som du kan se med blotta ögat (med ett par undantag) är cirka 1000 ljusår bort. Det finns en hel del ljusa stjärnor i Vintergatan, men moln av damm och gas – särskilt de som ligger i det galaktiska centrumet – blockerar synligt ljus. Detta moln, som ser ut som ett dunkelt glödande band som välver sig över natthimlen – är där vår galax får det 'mjölkiga' i sitt namn ifrån.
Det är också anledningen till att vi bara verkligen kan se stjärnorna i vår närhet, och varför de på andra sidan galaxen är dolda för oss. För att sätta det hela i perspektiv, föreställ dig att du står i ett mycket stort, mycket trångt rum och sitter fast i det bortre hörnet. Om någon skulle fråga dig, 'hur många människor är det här inne?', skulle du ha svårt att ge dem en korrekt siffra.
Föreställ dig nu att någon tar in en rökmaskin och börjar fylla mitten av rummet med en tjock dis. Det blir inte bara svårt att se tydligt mer än några meter framför dig, utan föremål på andra sidan rummet är helt skymd. I grund och botten innebär din oförmåga att höja sig över mängden och räkna huvuden att du har fastnat antingen med att gissningar eller uppskattar baserat på de du kan se.
En mosaik av bilderna som täcker hela himlen som observerats av Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), en del av dess All-Sky Data Release. Kredit: NASA/JPL
Avbildningsmetoder:
Infraröda (värmekänsliga) kameror som Cosmic Background Explorer (aka. COBE ) kan se genom gasen och damm eftersom infrarött ljus färdas genom det. Och det finns också Spitzer rymdteleskop , ett infrarött rymdobservatorium som lanserades av NASA 2003; de Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), utplacerad 2009; och den Herschel Space Observatory , ett uppdrag från Europeiska rymdorganisationen med viktigt NASA-deltagande.
Alla dessa teleskop har utplacerats under de senaste åren i syfte att undersöka universum i den infraröda våglängden, så att astronomer ska kunna upptäcka stjärnor som annars skulle ha gått obemärkt förbi. För att ge dig en känsla av hur detta kan se ut, kolla in den infraröda bilden nedan, som togs av COBE den 30 januari 2000.
Men med tanke på att vi fortfarande inte kan se dem alla, tvingas astronomer att beräkna det sannolika antalet stjärnor i Vintergatan baserat på ett antal observerbara fenomen. De börjar med att observera stjärnornas omloppsbana i Vintergatans skiva för att få fram omloppshastigheten och rotationsperioden för själva Vintergatan.
Uppskattningar:
Från vad de har observerat har astronomer uppskattat att galaxens rotationsperiod (dvs. hur lång tid det tar att slutföra en enda rotation) uppenbarligen är 225-250 miljoner år vid solens position. Detta betyder att Vintergatan som helhet rör sig med en hastighet av cirka 600 km per sekund, med avseende på extragalaktiska referensramar.
Infraröd bild av Vintergatan tagen av NASA:s rymdteleskop Spitzer. Kredit: NASA/JPL-Caltech
Sedan, efter att ha bestämt massan (och subtraherat ut halo av mörk materia som utgör över 90 % av Vintergatans massa), använder astronomer undersökningar av massorna och typerna av stjärnor i galaxen för att komma fram till en genomsnittlig massa. Från allt detta har de fått uppskattningen av 200-400 miljarder stjärnor, även om (som redan nämnts) vissa tror att det finns fler.
En dag kan våra bildtekniker bli tillräckligt sofistikerade för att kunna upptäcka varenda stjärna genom damm och partiklar som genomsyrar vår galax. Eller kanske kommer att kunna skicka ut rymdsonder som kommer att kunna ta bilder av Vintergatan från Galaktiskt norr – det vill säga platsen direkt ovanför Vintergatans centrum.
Fram till dess är uppskattningar och en hel del matematik vår enda utväg för att veta exakt hur trångt vårt lokala grannskap är!
Vi har skrivit många bra artiklar om Vintergatan här på Universe Today. Till exempel, här är 10 fakta om Vintergatan , samt artiklar som svarar på andra viktiga frågor.
Dessa inkluderar Hur stor är Vintergatan? , Vad är Vintergatan? , och Varför kallas vår galax Vintergatan?
Astronomy Cast gjorde en podcast om allt Vintergatan , och studenterna för utforskning och utveckling av rymden ( SEDS) har massor av information om Vintergatan här.
Och om du är sugen på att räkna några av stjärnorna, kolla in denna mosaik från NASA:s Astronomy Picture of the Day. För en mer djupgående förklaring om ämnet, gå till Hur Vintergatans galax fungerar .