質問: 天の川銀河の恒星の平均密度が知りたいです。 1立方光年(ly3)辺り1以上あるのでしょうか??
回答: 球状星団などハローに存在する恒星は、ディスクやバルジに存在する 恒星の数に比較して無視できるとして、 銀河系の構造を バルジを直径1万5000光年の球体、 ディスクを直径10万光年、高さ1000光年の円柱 で表せるとすると、 バルジの体積は、 4/3×π×(7.5×10^3)^3=1.77×10^12[ly^3] ディスクの体積は、 π×((5×10^4)^2-(7.5×10^2)^2)×1×10^3 =7.68×10^12[ly^3] 全体では、 9.44×10^12[ly^3] 一方、銀河系に存在する恒星の数は、およそ2000億~4000億と考えられていますから、 1立方光年当たりの恒星の数は、少なめに見積もって、 2×10^11/9.45×10^12=0.021[個] 多めに見積もって 4×10^11/9.45×10^12=0.042[個] と考えられます。 恒星の元となる星間ガスの密度はせいぜい1立方センチメートル当たり水素原子1個分程度で、これが集まって恒星を形成すると考えるならば、周囲数光年分のガスを集める必要があるので、銀河系の恒星の1立方光年当たりの恒星の数が1より小さい数字になるのは妥当と思われます。