Межзвездное пространство довольно пустое, но там плавает небольшое количество атомов (в основном водорода?). Сколько атомов за световой год встретит фотон, пересекая межзвездное пространство?
Количество событий рассеяния («встреч») на единицу длины пути равно произведению плотности рассеивателей на поперечное сечение рассеяния (сумма по всем видам рассеивателей).
Плотность частиц (в основном атомов водорода) в межзвездной среде (МЗС) порядка 1/см^3. Если предположить, что сечение рассеяния фотонов атомом водорода равно квадрату общепринятой шкалы атомных длин, 1 ангстрем^2, то число актов рассеяния на единицу длины пути составляет 10^-14 на метр, или ~100 на метр. световой год, плюс-минус 10.
Однако отнеситесь к этому с недоверием! Сечение рассеяния фотонов сильно зависит от энергии. Скажем, для видимых фотонов сечение значительно увеличивается, если фотон достаточно близок к энергии атомного перехода. Атомы водорода «кажутся намного больше» этим фотонам, поэтому столкновений гораздо больше.
Ниже в спектре ЭМ вы сталкиваетесь с тем фактом, что МЗС на самом деле является плазмой (она содержит ионизированный водород и свободные электроны). Я считаю, что плазменная частота порядка 1 кГц (сильно зависит от температуры...), поэтому радиоволны значительно ниже 1 кГц вообще не могут распространяться через ISM. Они рассеиваются из плазмы целиком, а не отдельными частицами, поэтому МЗС фактически непрозрачна для них.
Так что реальный ответ таков: «это полностью зависит от того, о фотонах какой энергии вы говорите».
Марк Эйхенлауб