אסטרונומיה ביקום

תפיסות המאה העשרים

המחקרים הסטטיסטיים של קפטיין

המחקרים הסטטיסטיים המבוססים על תפיסות חדשות אלה המשיכו לתחילת המאה העשרים. הם הגיעו לשיאם עם הניתוח של האסטרונום ההולנדי יעקובוס קורנליוס קפטיין, שכמו ויליאם הרשל לפניו, השתמש בספירות כוכבים בכדי לחקור את תפוצתם במרחב. זה יכול להיות מוצג עבור כוכבים עם תערובת שרירותית אך קבועה של בהירות מהותית אשר - בהיעדר ספיגה של אור כוכבים - המספר N של כוכבים עם בהירות לכאורה, שטף אנרגיה f, גדול יותר מרמה מוגדרת f ₀, ניתן על ידי N = Af ₀ ^−3/2, כאשר A הוא קבוע, אם הכוכבים מופצים באופן אחיד במרחב האוקלידי (שטח המספק את עקרונות הגאומטריה האוקלידית). המספר N יגדל עם ירידה בהגבלת הבהירות לכאורה f ₀מכיוון שאחת מדגימה, בממוצע, נפחים גדולים יותר של שטח כאשר סופרים מקורות חלשים יותר. קפטין מצא כי המספר N עלה פחות מהר עם ירידה ב- f ₀ מהערך ההיפותטי Af ₀ ^−3/2; זה הצביע בפניו שמערכת השמש שכנה בסמוך למרכז חלוקת הכוכבים, שהלכה והתדלדלה במספר עם הגדלת המרחק מהמרכז. יתרה מזאת, קפטיין קבע כי קצב ההידלדלות היה מהיר יותר בכיוונים מסוימים מאשר באחרים. התבוננות זו, בשילוב עם טיעונים אחרים שקבעו את המידה, הובילה אותו בשני העשורים הראשונים של המאה העשרים לתאר את גלקסיית שביל החלב (אז מבולבלת עם היקום כולו) כשכבה קטנה למדי ומשטוחה של כוכבים וערפיליות גזים. בו מספר הכוכבים צנח לעשרה אחוזים מערכם המרכזי במרחק במטוס של כ -8,500 שנות אור מהמרכז הגלקטי.