Debido a la gran distancia entre nosotros y la galaxia de Andrómeda, combinada con la densidad mucho más baja de las estrellas (y, por lo tanto, el brillo total por área de ‘superficie’ de la galaxia de Andrómeda) fuera del núcleo en comparación con el interior del núcleo.
Digamos, en aras de la simplificación, que una sola estrella promedio en Andrómeda sería visible a simple vista si estuviera a menos de 5 años luz (también estamos contando la enorme población de enanas rojas para llegar a esto aparentemente promedio bajo). Sabemos que la galaxia de Andrómeda está a 2,2 millones de años luz de distancia y también sabemos que la luz se debilita con la distancia al cuadrado. La tercera cosa que podemos asumir como un hecho es que nuestro ojo desnudo tiene una resolución de aproximadamente 1 minuto de arco. Cualquier cosa de este tamaño y menor puede considerarse una fuente puntual (como una estrella).
Ahora podemos calcular la cantidad de estrellas que necesitaríamos por minuto de arco cuadrado de la ‘superficie’ de Andrómeda en el cielo para que sea visible a simple vista. 2.2 millones / 5 = 440000 ^ 2 = 193.6 millones. Entonces, para ser visible a simple vista, cada mancha de 1 × 1 de minuto de arco de la ‘superficie’ de Andrómeda necesitaría contener al menos aproximadamente 190 millones de estrellas promedio de Andrómeda.
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Sabemos que la superficie total de Andrómeda en nuestro cielo es quizás de 3.5 x 0.5 grados de arco, lo que equivale a 6300 minutos de arco al cuadrado. Andromeda contiene 1 billón de estrellas y 1 billón / 6300 = 160 millones de estrellas por minuto de arco al cuadrado. Un poco menos pero aún bastante cerca de nuestro mínimo de alrededor de 190 millones por minuto de arco cuadrado. Esto lleva a la conclusión de que si las estrellas de Andrómeda se distribuyeran de manera completamente homogénea, podría ser visible a simple vista en circunstancias ideales, pero aún es más probable que no sea visible para la mayoría de las personas. Después de todo: 160 <190.
Por último, pero no menos importante: la distribución de estos trillones de estrellas no es homogénea. Es bastante más denso cerca del núcleo, y es exactamente por eso que podemos verlo a simple vista, pero como resultado (después de todo, hay una cantidad fija de estrellas) es mucho más delgado fuera del núcleo, por lo tanto, estas partes de la galaxia permanecen invisibles a simple vista.
