为什么夜里天空晴朗却看不见月亮（夜晚的天空是谁在发光）

在我们太阳系内，除了太阳自身可以发光外，其它天体都是来自太阳光的反射而发光的。天体自身发光源自于其内部的核聚变，从内部释放出光子，因而我们可以看见它发光，这样的天体我们统称为恒星。宇宙中有非常多的恒星，这些天体都会发光。

在地球上，我们晚上所见的满天繁星，大多数是可以自身发光的恒星。在我们肉眼范围内（暗于6.5等），大约有3000多颗，加上脚下看不见的，总共差不多6000多颗。而且这些恒星大多数位于银河系以内，因为遥远，所以一些河外星系需要借助望远镜观赏。当你借助望远镜观赏的时候，你会发现在一个小小的区域就可以看见很多的恒星。

月亮、小行星、彗星、人造卫星等等这些都是由于太阳光反射引起的发光，而非自身发光。自身发光属于恒星的范畴，比如我们的太阳，由于大质量所产生的引力，导致其核心启动了核聚变。核聚变的能量是由一系列被称为质子-质子链反应的过程产生的，在质子﹣质子链反应中会产生光子。然后艰难的抵达太阳表面，以可见光波段的形式令我们肉眼可见。

假色影像的太阳，它是最接近地球的G型主序星。图：NASA/SDO (AIA)

宇宙中有多少颗恒星？

恒星在宇宙中的分布是不均匀的，但通常会与星际气体和尘埃一起运动，这被称为星系。一个典型的星系，其数目就包含数千亿颗恒星，然而在可观测的宇宙中有超过1000亿（10的11次方）个星系，因此宇宙中的恒星数量是惊人的。2010年，对可观测宇宙中恒星数量的一个估计是3×10的23次方个。人们常常认为恒星只存在于星系中，但现在我们已经发现星系之间的空隙区域也存在大量的恒星。

这张图中的蓝色恒星是所谓的蓝掉队星，它们是出现在赫罗图上的左上角。图：Francesco Ferraro (Bologna Observatory), ESA, NASA

当你在夜空中看见一颗亮星时，它或许是2颗甚至3颗以上的，因为亮度或视角的关系，我们只能看见一个亮点。一个多合星系统是由两个或多个恒星由于引力作用而相互环绕的。最简单和最常见的多合星系统是一个双星系统，但也发现了三颗或更多颗恒星的系统。由于轨道稳定性，这种多合星系统通常被组织成双星的分层集合。更大的恒星群被称为星团。这些星团包括只与少数恒星的松散恒星组合的星团，以及拥有数十万颗恒星的巨大球状星团。这样的系统会围绕它们的主星系公转。我们在晚上看见一个酷似问号形状的，就是一个星团，名为昴星团，它是由7颗明亮的恒星组成的。

肉眼可以看见的狮子座（已添加星座连线）。图：Till Credner

宇宙有哪些星球看不见？

黑矮星

黑矮星理论上是一种恒星残骸，是白矮星已经充分冷却到不再发出任何显著的热或光的一种状态。因为理论计算得出白矮星达到这个状态所需的时间比宇宙当前的年龄（138亿年）还要长，所以我们预计当前的宇宙中不存在黑矮星这种恒星，但是白矮星的最低温度将是我们可以观测到它的一种极限值。

“黑矮星”这个名字也用来指那些质量不足以维持氢核聚变的天体。这类天体的质量一般为小于大约0.08倍的太阳质量。这些天体现在通常被称为棕矮星，这个术语来源于20世纪70年代。黑矮星不应与黑洞，黑星或中子星混淆。

黑洞

黑洞是大质量恒星最终演化的结果，其严格来讲是一个时空区域，表现出的引力效应极为强大，以至于任何粒子和电磁辐射都不能从中逃逸出去，当然也不能从其内部逃逸，就连宇宙中最快速度的光也不能幸免。 广义相对论理论认为，足够致密的质量可以使时空扭曲，从而形成黑洞。无法逃脱的区域边界被称为事件视界。虽然事件视界对穿过它的物体之命运和环境有巨大的影响，但是实际上其局部似乎观测不到理论上所能检测到的任何特征。在许多方面，黑洞的作用就像一个理想的黑体，因为它不会反射光。此外，弯曲时空中的量子场理论预测事件视界会发射出一种被称为霍金的辐射，具有与黑体的光谱相同的光谱，其温度与其质量成反比。对于恒星质量的黑洞来说，这个温度大约为十亿分之一开尔文，这导致它基本上不可能被观察得到。

质量达太阳10倍的黑洞之计算机模拟图。图：Ute Kraus

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