天文|天文小问答：我们的银河系中有多少颗星星？_太阳质量|流浪行星|银河系黑洞

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银河系的总质量是太阳的1.54万亿！
银河系中可以容纳下：
100万亿的流浪行星（没有恒星的行星）、
290万亿个流浪行星的卫星、
一万亿颗恒星、
这一万亿颗恒星的行星和卫星。

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图为在帕瑞纳天文台的夜空中观赏到的银河系的核心图源：Wikipedia
为了验证这一观点，现在进行计算：
1、一万亿颗恒星，以及相应的行星和卫星占据7500亿倍的质量
A、8500亿个小质量的恒星（如红矮星、褐矮星）和他们的卫星和行星，占据4500亿倍太阳的质量。所有恒星的平均质量比太阳小，但是其中有很小一部分，大约有十到四十亿个，与太阳质量相近，因此平均来说，这一类恒星，质量略小于太阳的一半。每一颗恒星平均有3-4个行星，每个行星平均有1.5个卫星，并且每一个恒星系都有自己的小行星带。因此在宇宙银河系中围绕这类恒星的行星总数达到了2.975万亿个* ，他们的卫星又有4.4625万亿个。因为这些小恒星即红矮星、褐矮星的质量很小， 4500亿太阳的质量内可以轻松的包含下所有的恒星以及它们相应的行星、卫星和小行星带。

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*按平均每个恒星有3.5颗行星计算。
（b）现在对于恒星，还有一些大的天体，它们占据3000亿倍太阳的质量，比如黑洞，孕育恒星的星云，类星体，磁陀星，红巨星，特超巨星，超巨星等等。所有的这些恒星平均质量是太阳的两倍。许多天体，大概有250到500亿个，质量不到太阳质量的两倍，取这些天体的平均质量为太阳的1.5倍，为了方便计算取数量为上限500亿颗，这500亿个颗恒星就占据了750亿倍太阳的质量。这500亿颗恒星每个平均有两颗行星，每颗行星有一颗卫星，有的还有一个小行星带或宇宙尘埃。所以现在有1000亿颗行星和1000亿颗卫星，或者更多。稍后会详细介绍他们质量分配情况。

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图为艺术家想像的WOH G64是在大麦哲伦星系的一颗红特超巨星图源：Wikipedia
也就是说它们的质量是太阳质量的1到2倍。现在我们剩下1000亿个天体，包括星云，黑洞，类星体，磁星，红巨星，特超巨星，超巨星等。我们可以在这里轻松分配剩余的2250亿倍太阳质量。虽然在这类天体中，超级大的不多，但还有很多小一些的恒星。现在，我们在这里将1500亿倍太阳质量分配给750亿颗恒星。同样，每颗恒星的轨道上平均有2颗行星，每颗行星有1颗卫星。因此，这里有1500亿颗行星和1500亿颗卫星。我们还剩下750倍太阳的质量，要将这些质量分配给250亿个几乎没有行星或卫星的大型或超大型天体，它们的质量是太阳的3倍。按照平均每颗恒星有一颗行星和一颗卫星估算，再增加250亿颗行星和250亿颗卫星。

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图为Ω星云图源：Wikipedia
因为分类是人类的谬论，
那么分配给750亿颗恒星的1500亿倍太阳的质量也可以分给
1000亿颗行星和1000亿颗卫星，
1500亿颗行星和1500亿颗卫星。
太阳质量的7500亿倍分配给250亿个很少有行星或卫星的大块头和超级大块头也可以分给
250亿颗行星和250亿颗卫星。
你可能认为这是胡说八道，但是，我们太阳本身的质量相当于33万个地球的质量，所以可想而知，上述质量可以轻松容纳行星、卫星、小行星带和宇宙尘埃。

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现在开始话题中最有趣的部分，即流浪行星或游牧行星，这是以千万亿计的数字。
2.十亿亿颗流浪行星：现在我们已经将银河系中1.54万亿倍太阳的质量中的7500亿倍分给了一万亿颗恒星（超大、大、小、超小、微型等恒星），还剩7900亿倍太阳的质量。
我们认为，流浪行星的平均质量与地球的质量相近。
因此，这些100万亿平均质量与地球相似的流浪行星的总质量是太阳质量的3060亿倍。
当然，我们已经知道这个平均规模是不可能的，使用平均值这一计算方法与实际情况有不符之处。

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这100万亿颗流浪行星中有30万亿气态巨行星。
现在，到计算部分：有一个令人震惊的事实是，
100万亿颗流浪行星的质量是3060亿倍太阳的质量，但是其中70万亿颗的平均质量是地球质量的一半，他们的总质量只占1060亿倍太阳质量。他们像金星、火星、水星、冥王星等一样，形状尺寸各异，小行星小到像冥王星的卫星卡戎或火星的火卫一火卫二，大到质量达到地球质量的一半的伊娥（木卫一）、欧罗巴（木卫二）、泰坦（土卫六）、卡里斯托（木卫四）等。

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旅行者2号所拍摄的木卫二高分辨率图片图源：Wikipedia
气态巨行星：它们惊人的占据了流浪行星的大部分质量，平均质量是地球的2倍。因此，这30万亿颗气态巨行星的质量占据2000亿倍太阳的质量。
你认为我忘了把他们的卫星计算在内吗？哈哈，并不是，我还没有那么笨。
我们看一个平均数，在这些有趣的流浪行星中：
每一个气态巨行星平均有五颗卫星，因此仅流浪的气态巨行星的卫星数就达到了5 * 30万亿=150万亿颗！
小一点的流浪行星平均每个有2个卫星，这样仅小流浪行星的卫星数就达到了2*70万亿=140万亿颗！
总计290万亿颗卫星。
现在，我们不浪费时间进行精确计算，但为了清楚的阐明情况，所以，我简单地假设这些卫星的质量都是地球质量的一半，因此这290万亿颗卫星（按照每个卫星质量都是地球的一半计算）占4390亿倍太阳的质量。

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图为土星图源：Wikipedia
3.290万亿颗流浪行星的卫星：
那么现在你可能会产生疑问-我傻吗？在我上面提到的较小行星类别中的一些行星中，这些卫星怎么会比它们的行星大呢？
再说一次，由于取平均值是人类的谬论，我想澄清并指出，这只是考虑到这290万亿颗卫星和银河系质量的平均大小，并将其中的一部分分配给这些卫星。事实是，有些卫星总是大得多，有些总是小得多，有些就像我们的月亮一样，还有一些行星和恒星也总是微型的。所以，对卫星来说也是如此。
此外，正如问题所说，如果出现了卫星比行星大的反常现象，那么在万有引力的作用下会使行星变为卫星，卫星变为恒星。也就是说，一旦卫星质量大于行星，那么卫星就会承担行星的角色，它的引力更高，行星应该绕着它（卫星）转，成为它的卫星，并立即生效。
现在，为了印证我之前的观点，让我们检查一下我们计算出银河系质量是多少，是不是超出了。
所以来检查一下：
7500亿倍太阳的质量
3060亿倍太阳的质量
4390亿倍太阳的质量
为了满足公众的好奇心，我们再计算出上述2、3中所说的流浪行星和他们的卫星，总共是7450亿倍太阳的质量，换句话说，这与银河系中1万亿颗恒星的质量是相同的。
(7500+3060+4390)亿倍太阳的质量=1.495万亿倍太阳的质量。
但科学家发现，我们的银河系总质量是太阳的1.540万亿倍。
(1.540-1.495)万亿倍太阳的质量=450亿倍太阳的质量。
所以我并没有计算出太阳质量的大约450亿倍，即使大量的恒星和大量的流浪行星及其卫星具有相当大的质量。
不过，考虑到我们银河系所有上述天体的大小变化和类型，以及那里所有的可能性，这个450亿倍的太阳质量是可以很容易地调整的。
我希望你觉得这是一篇有趣、有趣、令人兴奋的文章！
作者: quora
FY: 嗜热链球菌
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