Até as galáxias "redondas" parecem diferentes das estrelas
O cphyc responde a pergunta de forma excelente: a espectroscopia é a resposta, embora, como explicado abaixo, as galáxias não sejam fontes pontuais, a morfologia das estrelas e galáxias também é diferente: até as galáxias elípticas observadas em um de seus eixos parecem diferentes das estrelas. Embora ambos sejam redondos, a maneira como sua luz diminui radialmente é diferente; a luz das estrelas diminui aproximadamente como uma distribuição normal do centro para fora (com algum perfil extra dobrado no qual depende do instrumento), enquanto o perfil de brilho da superfície das galáxias diminui de uma maneira um pouco mais complicada (por exemplo, um perfil sísmico ).
As galáxias podem ser fontes pontuais?
Wrt. a fração de galáxias que são fonte pontual, a resposta é praticamente nenhuma. As galáxias quase sempre podem ser resolvidas, embora, como o cphyc também diga corretamente, não com nenhum instrumento. Os telescópios de rádio e de raios gama têm uma resolução muito ruim e, nesses comprimentos de onda, as fontes geralmente não podem ser resolvidas a menos que estejam relativamente próximas. Mas em comprimentos de onda ópticos, assim como UV e IR, telescópios como o Telescópio Espacial Hubble e até bons telescópios terrestres podem resolver ~ todas as galáxias, a menos que sejam tão pequenas que sejam muito escuras para serem vistas.
Diâmetro angular em um universo em expansão
A razão é uma característica bastante peculiar do Universo em expansão: uma galáxia parecerá cada vez menor, quanto mais distante estiver (como esperado da vida cotidiana), mas apenas a uma certa distância, após o que parecerão cada vez maiores. Porque isto é assim? Como a luz se move com uma velocidade finita, observamos as galáxias como estavam no passado - quanto mais distantes, há mais tempo. E, como em um universo em expansão, "há muito tempo" também significa mais perto, o ângulo que uma galáxia gira no céu é o ângulo que ela mediu quando emitiu a luz, e não o ângulo que ela gira hoje . Ou seja, galáxias muito distantes emitiram a luz que vemos hoje quando estavam tão próximas que abrangem um grande ângulo.
A relação exata entre a distância e o ângulo sólido de uma galáxia depende da cosmologia (isto é, os valores dos parâmetros de densidade, constante de Hubble, etc.). Para as medições mais recentes de Planck (2015) , uma galáxia com 1 kpc (~ 3000 anos-luz) de diâmetro - que seria considerada uma galáxia pequena - abrange um ângulo dado por esta figura:
![arcsec_kpc](https://i.stack.imgur.com/5UPyK.png)
0,6 ± 0,3k p c
Diminuindo o brilho da superfície
Infelizmente, esse efeito também dificulta a detecção de galáxias distantes. Uma galáxia emite apenas tanta luz, distribuindo sua luz sobre, digamos, duas vezes o diâmetro angular, a torna quatro vezes menos brilhante.
Assim, o problema de observar galáxias muito distantes não é que elas são pequenas, mas que são escuras .