哈勃望远镜可以观测到亿光年远的地方,但我们看到那里不得也需要很多亿年吗?

广州起义时间2022-07-06  45

这个问题可以反推主要问题。为什么我们看到100亿光年之外需要几十亿年?题主要知道光年是长度单位,100亿光年代表光在100亿年内走过的距离。题主可能会认为,既然天体距离我们有100亿光年,那么我们的“视线”需要100亿年才能飞到这个天体上,然后看到它。其实这种认识是完全错误的。看到物体的本质是因为物体发出或反射的光被望远镜或眼睛捕捉到,然后光信号成像,这样我们就能看到物体。哈勃太空望远镜空之所以能观测到遥远的地方,哪怕是100光年,只要对准天空空就是因为100亿年前天体发出的光经过漫长的旅程到达了地球。然而,如此遥远的天体发出的光线非常暗淡,哈勃太空望远镜空需要几个月的曝光时间才能聚集足够的光线进行成像。

随着宇宙的膨胀,根据哈勃常数70(千米/秒)/百万秒差距,距离我们100亿光年的天体的退行速度为21.5万千米/秒,达到光速的71.6%。目前距离地球100亿光年的天体发出的光传播到地球需要100多亿年。这是因为空正在膨胀,天体与地球的距离超过100亿光年。

至于140多亿光年之外的天体,因为距离地球很远,走得比光速还快,所以它们现在发出的光永远覆盖不了天体与地球的距离,也就是说我们永远看不到那些遥远的天体。但是这些遥远的天体过去发出的光仍然可以到达地球,所以我们只能看到它们过去的样子,而看不到它们现在和未来的样子。

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