星系中的數以百萬計甚至數十億光年的光常常（但並非總是）使它穿過宇宙並到達我們：

1. 首先，銀河間介質（IGM）極度稀釋。那裡的粒子數密度大約為$ n \ sim10 ^ {-7} \，\ mathrm {cm} ^ {-3} $，比海平面的空氣低約26個數量級！這意味著，如果您考慮從仙女座到銀河系的橫截面為$ 1 \，\ mathrm {cm} ^ {2} $的試管，它將包含大約一微克物質（感謝Rob Jeffries抓住了其次，即使光子接近原子，也只有在其能量與原子中的某個躍遷非常匹配時才會被吸收。

2. 由於大多數原子是離子化的（因此應稱為等離子體，但在天文學中通常不加以區分），因此沒有電子吸收光子。光子更可能通過Thomson散射與自由電子相互作用，但是Thomson橫截面非常小$（\ sim10 ^ {-24} \，\ mathrm {cm} ^ {2}）$，所以即使您考慮 CMB光子（自大爆炸以來幾乎已經穿過宇宙了），只有大約5％的光子在途中與電子相互作用。

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換句話說：透射光的數量取決於兩個因素：1）沿視線的物質的數量，以及2）物質吸收光的能力。在IGM中，兩者都非常小。當光進入我們銀河系中的星際介質（ISM）時，它可能會遇到具有能夠吸收光的原子的更密集的雲。但是通常（儘管並非總是如此），與地球大氣層相比，“密集”仍然非常稀薄。

數學表達式

通常，如果一束光束穿過一個粒子區域，每個粒子的橫截面為$ \ sigma $（以cm $ ^ 2 $表示），則$ N $個粒子在光束的每個區域（以以cm $ ^ {-2} $為單位），則介質的不透明度由光學深度 $ \ tau $給出，由$$ \ tau \ equiv N \，\ sigma。$定義那麼，光子的透射分數$ f $是$$ f = e ^ {-\ tau}。$$通常，$ \ sigma $取決於波長，因此部分光譜可能不受阻礙地通過，而另一部分可能

下圖（來自此處）顯示了一個類星體的光譜，該類星體位於220億光年的距離處，即比其遠10萬美元的倍數仙女座。您會看到有幾條細的吸收線（由中間的氫雲引起，其密度比IGM高10-100倍），但是仍然有大部分的光進入我們的視野。



由於我們從類星體看到的光是很久以前發出的，因此當時的宇宙小得多，因此密度也更大。儘管如此，僅吸收了一小部分。發射的光越遠，發射的時間就越早，這意味著更小的宇宙和更高的密度，因此吸收了更多的光。如果您考慮這個距地球270億光年的類星體（來自此處），您會發現在部分光譜中吸收了更多的光。但是，仍然有很多光直達我們。



只有短波長被吸收的原因是有趣-但這是另一個故事。

正如羅布·杰弗里斯（Rob Jeffries）所說，宇宙主要是空的空間。光子可以輕鬆傳播數千光年，而不會與任何事物發生相互作用。大多數相互作用將在光子進入地球大氣層時發生。哈勃避免了這種情況。這些照片極有可能是通過幾次觀看會議的組合，從根本上延長了觀察星系的時間。

您的問題中存在一個誤解，我認為其他答案都沒有解決。

如果從銀河係發出的光向各個方向傳播，那麼我們仍然可以繪製出整個銀河系怎麼辦

光是從銀河向各個方向發射。它只有極微小的一部分直接射向地球，而任何給定的望遠鏡都會收集甚至更微小的一部分。但是我們仍然可以看到它，因為星系非常非常明亮。仙女座包含大約一萬億顆恆星。

很抱歉，如果這種邏輯看起來有點循環，但是我們可以得到模糊的星系圖片，因為它們是模糊的。

如前所述，空間確實非常大而且非常空。我們很難考慮到這一點，因為我們旁邊有很多東西-但這實際上是一個非常不尋常的情況。太陽的下一顆恆星距離我們超過4光年，但是我們從那裡得到的光幾乎全部（99.9999999999 ...％）朝著我們的方向前進-與更遠處的光相同-我們得到了大量的哈勃還使用簡單的鏡頭技術和長時間曝光來拍攝遠處物體的圖像，從而接收到更多的光來構成圖像。

但是，另一方面，幾乎不可能拍攝另一個星系或塵埃雲後面的星系（或恆星）的照片。例如，我們無法輕易地看到銀河系的中心，因為路上有很多塵埃，氣體和恆星。另一方面，您所詢問的圖片似乎是仙女座，它位於銀河系平面上方。與直徑相比，我們的銀河系非常薄，而且我們離銀河系中心還不錯，這意味著途中的東西少了。

而且有一些銀河系我們已經拍攝了被灰塵遮蓋的圖像：

已經有了一些很好的答案，但是我想添加我的兩分錢：

我們怎麼能找到這麼遠的星系照片？

因為他們與我們之間沒有太多東西會干擾到達我們相機的光線。

對此的可能答案是，從銀河係發出的光一直行進十億英里，直到地球，哈勃太空望遠鏡通過其傳感器拾取了這些光，並能夠構造銀河系的圖像

距土星十億英里。實際上距離是隨軌道變化的，但是請參閱這篇Space.com文章：“在最遠的地方，當它們彼此位於太陽的相對兩側時，它們剛好超過相距十億英里（17億公里）”。 仙女座星系距離大約150億英里。或大約十五英里。

但是，如果這是真的，並且銀河系距離數十億英里，那麼從銀河係發出的光粒子不應該散佈到整個地方嗎？

別忘了光子具有E = hf波的性質。即使它們散佈在空中，您仍然可以看到月亮。是的，太空中有些光線會誤入歧途。但不是那麼多，以至於夜空是些空白的霧濛濛的傻瓜。您也可以看到土星。還有星星。還有星系，但它們相當暗。

畢竟他們已經旅行了數百萬年，並且可能與小行星和其他異物相撞。大約95％的光子實際上到達地球的機會是多少，從而為我們提供了非常詳細的圖像。

機會很高。我們有行星和事物的圖片，因為可能性很高。

考慮仙女座星係與地球的距離為1.492×10 ^ 19 mi。如果從銀河係發出的光在所有方向上傳播，那麼我們如何仍然可以繪製出整個銀河系，如下面的照片所示？

如果我被光線覆蓋，會向各個方向發光，您會看到我，因為其中有些光線進入了您的眼睛。 Andomeda星係與此類似。

難道不希望有一半的銀河系丟失，因為光子可能會撞擊其他物體，並且“永遠不會到達地球”？

否。如果一半的光子沒有到達地球，那麼您只會看到一個昏暗的星系，僅此而已。

讓我給一些簡單的解釋。

不，不，不。 95％的光子沒有到達地球。即使僅由一顆恆星發出的光子（在幾秒鐘內）發出的光子的5％（例如，由我們的太陽到達地球），我們的星球也將被完全燒焦！到那時，仙女座擁有數千億顆恆星（或太陽）。除了無窮無盡的數字外，我們什麼都沒有到達。令人難以置信的是，到達我們的光子所佔的百分比是多麼小！您可以嘗試大致計算。計算太陽發射的光子到達地球的百分比非常容易。太陽離地球只有8分鐘的路程，而仙女座則距離地球250萬多年！因此，實際上，要想像有多少光子到達我們並不難。

現在，為什麼小行星，行星或恆星不會阻擋一切？仙女座太大了，無法像這樣被封鎖！在它們之間放置一些灰塵，可以更輕鬆地從太空中阻擋太平洋的視野！仙女座的直徑超過2億光年。我們可以遮擋它嗎？實際上，它可能被接近我們太陽系的大星雲所阻擋。這樣的星雲的直徑必須是許多光年。它必須足夠密集；也不是太遠。幸運的是，從我們的角度來看，沒有什麼能阻擋這個美麗的星系。但是，其他一些星系和深空物體也會發生這種情況。至於非常遙遠的星雲，在我們看來，它們不會阻擋仙女座星系，因為在距離仙女座星系很遠的地方，它們看上去太小了。

為什麼光不散射？為什麼要分散那麼多，使仙女座模糊？當月亮在地平線上時，它的光線穿過幾百英里幾乎與地球表面平行的密集大氣；但是，我們仍然可以在其上訓練望遠鏡並查看月球的各種特徵。這不是一個很乾淨的視圖，但我們仍然會看到很多。現在，太空中的光幾乎通過了真空，尤其是星系之間的空隙是空的。因此，沒有理由將光散射太多。光子和許多其他粒子足夠穩定，並且可以傳播更大的距離：數十億光年。另一種看待它的方法是問一個問題：光子應偏離其直線路徑多少，以使仙女座對我們變得模糊。好吧，他們必須側身走很多，而仙女座的直徑太大了。這似乎是不合邏輯的，因為光子沿直線傳播。諸如恆星和黑洞之類的大物體會影響它們的路徑，但是仙女座的直徑是如此之大，以至於無法選擇，除非我們在仙女座和太陽系之間的線上人為地放置數万億個黑洞，以試圖扭曲或使這些黑洞吞噬銀河系中的所有光線！因此，當天文學家說大部分的光到達我們時，它們的意思是星際空間幾乎是完全真空的，而精確地朝我們方向行進的光子是“自由”移動的。但是，只有極少量的照片準確地朝著我們的方向前進，足以拍攝精美的照片。為什麼？這就是為什麼：

仙女座星系的絕對大小（相對於亮度比太陽高40美元的物體的相對亮度，距離太陽33美元光年）約為-21.5美元。我們的太陽大約只有$ 5 $。數字越高，則物體越暗。具有絕對偽影$ 1 $的物體將比太陽亮$ 2.5 ^ {5-1} = 40 $倍。 Andromeda和我們的太陽之間的差是$ -21.5-5 = -26.5 $。這意味著仙女座星系的亮度大約是太陽的2.5 ^ {26.5} \約40億美元。月亮，但您只能看到明亮的中央部分。要查看整個範圍，您需要使用大光圈望遠鏡和長時間曝光攝影以收集更多的光線並產生更好，更詳細的圖像。

希望，這種原始的解釋會有所幫助。如果天氣允許，今天可以看到仙女座：）