哈勃望远镜可以观测到100亿光年远的地方,但我们看到那里不得也需要很多亿年吗?
2022-05-03 20:42
这个问题可以反问题主,为什么我们看到100亿光年之外需要很多亿年的时间呢?题主应该知道光年是长度单位,100亿光年表示光在100亿年的时间里所行进的距离。题主可能以为既然天体距离我们100亿光年,我们的“视线”需要100亿年的时间飞到这个天体,然后看到天体。事实上,这种理解完全是错误的,看到物体的本质是因为物体发出的光或者反射的光被望远镜或者眼睛捕捉到,然后再把光信号进行成像,这样我们才能看到物体。之所以哈勃太空望远镜只要对准天空就能观测到遥远的地方,甚至100光年之外,这是因为天体在100亿年前发出的光经过长途跋涉已经到达地球。不过,如此遥远的天体所发出的光十分暗淡,哈勃太空望远镜需要长达几个月的曝光时间才能聚集足够多的光进行成像。
由于宇宙正在膨胀,根据哈勃常数为70(千米/秒)/百万秒差距进行计算,距离我们100亿光年的天体所具有的退行速度为21.5万千米/秒,达到了光速的71.6%。目前距离地球100亿光年的天体所发出的光需要超过100多亿年的时间才能传播到地球上,这是因为空间正在扩张,光走完天体到地球之间的距离不止100亿光年。
而对于距离超过140亿光年的天体,由于它们远离地球而去的速度大于光速,所以它们现在发出的光永远也走不完天体到地球之间的距离,这意味着我们永远也无法看到那些遥远的天体。不过,这些遥远天体在过去发出的光仍然能够到达地球,所以我们只能看到它们过去的样子,而无法看到现在以及未来的样子。
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