Universums astronomi

Uppfattningar om 1900-talet

Kapteyns statistiska studier

De statistiska studierna baserade på dessa nya uppfattningar fortsatte in i början av 1900-talet. De kulminerade med analysen av den holländska astronomen Jacobus Cornelius Kapteyn som, liksom William Herschel före honom, använde antal räkningar av stjärnor för att studera deras distribution i rymden. Det kan visas för stjärnor med en godtycklig men fast blandning av inneboende ljusstyrkor som - i avsaknad av absorption av stjärnljus - antalet N stjärnor med uppenbar ljusstyrka, energiflöde f, större än en specificerad nivå f ₀, ges av N = Af ₀ ^−3/2, där A är en konstant, om stjärnorna är jämnt fördelade i det euklidiska rymden (utrymme som uppfyller principerna för den euklidiska geometri). Antalet N skulle öka med minskande begränsande synlig ljusstyrka f ₀, för man samplar i genomsnitt större volymer utrymme när man räknar svagare källor. Kapteyn fann att antalet N ökade mindre snabbt med sjunkande f ₀ än det hypotetiska värdet Af ₀ ^−3/2; detta indikerade för honom att solsystemet låg nära mitten av en fördelning av stjärnor, som tunnade i antal med ökande avstånd från centrum. Dessutom bestämde Kapteyn att graden av gallring var snabbare i vissa riktningar än i andra. Denna iakttagelse, i samband med andra argument som satte skalan, ledde honom under de två första decennierna av 1900-talet att avbilda Vintergalaxen (då förvirrad med hela universum) som ett ganska litet, platta skikt av stjärnor och gasformiga nebulosor där antalet stjärnor minskade till 10 procent av deras centrala värde på ett avstånd i planet på cirka 8 500 ljusår från det galaktiska centrumet.