Как далеко человек видит космос

Как далеко мы можем смотреть во времени?

Говорят, что мы живем в настоящем, но это не совсем так — наши чувства застряли в прошлом. После вспышки молнии проходят секунды, пока мы не услышим гул отдаленного грома. Мы слышим прошлое. Также мы можем и смотреть в прошлое. В то время как звук проходит около километра каждые три секунды, свет проходит 300 000 километров за одну секунду. Когда мы видим вспышку света в трех километрах от нас, мы видим что-то, что произошло одну сотую миллисекунды назад. Это совсем близкое прошлое.

Но когда мы смотрим на небо, мы можем заглянуть еще дальше. Мы можем увидеть секунды, минуты, часы и года, и даже сотни, тысячи и миллионы лет прошлого своими глазами. Глядя в телескоп, мы можем заглянуть еще дальше в прошлое, в самое начало существования нашей Вселенной.

Секунда назад во времени

Если вы действительно хотите оглянуться в прошлое на существенный промежуток времени, то придется выйти за рамки Земли: длина экватора нашей планеты составляет 40000 км, так что свет (или радиосигнал) обогнет его всего за 130 мс — наши органы чувств с трудом распознают такую небольшую задержку во времени.

Но у нас есть Луна — наш ближайший космический сосед, мир с долинами, морями и кратерами. Она находится на расстоянии около 380 000 км, поэтому свету требуется 1.3 секунды, чтобы добраться от нас до Луны. Мы видим спутник Земли не таким, каким он есть, а таким, каким он был почти полторы секунды назад.

Луна практически не сдвинется за это время для наблюдателя с Земли, но эта 1.3-секундная задержка ощутима, когда Центр управления полетами разговаривает с астронавтами на Луне. Радиоволны распространяются со скоростью света, поэтому сообщению от ЦУП требуется 1.3 секунды, чтобы добраться до Луны, и даже самый быстрый из ответов прилетит обратно еще за 1.3 секунды. В реальности в разговоре случаются задержки зачастую в 3-5 секунд, что хорошо ощутимо:

Минуты и часы в прошлое

Луна дает нам ощутить себя на несколько секунд в прошлом. А вот Солнце, находящееся на расстоянии около 150 миллионов километров, мы видим таким, каким оно было целых 8 минут назад. Так что когда вы любуетесь красивым закатом, знайте — на самом деле Солнце уже село.

Даже наши ближайшие планетарные соседи, Венера и Марс, находятся на расстоянии в десятки миллионов километров от нас, поэтому мы видим их такими, какими они были несколько минут назад. Когда Марс находится максимально близко к Земле, мы видим его таким, каким он был около трех минут назад, но в других случаях свету требуется до 20 минут, чтобы добраться от Марса до Земли.

Это создает некоторые проблемы, если вы с Земли управляете ровером на Марсе. Если последний едет со скоростью 1 км в час, то отставание из-за конечной скорости света означает, что ровер едет на 200 метров впереди того места, где вы его видите, и он может проехать еще 200 метров после того, как вы дадите ему команду ударить по тормозам.

Неудивительно, что марсианские роверы не бьют никаких рекордов скорости езды по бездорожью, путешествуя со скоростью всего лишь 5 см в секунду (0.18 км/ч), при этом ими управляют специально настроенные бортовые компьютеры, которые позволяют избежать столкновений и предотвратить повреждения колес (ибо до ближайшего шиномонтажа — десятки миллионов километров).

Давайте продвинемся еще немного дальше в космос. Находясь ближе всего к Земле, Сатурн все еще оказывается расположен на расстоянии более миллиарда километров, поэтому мы видим его таким, каким он был более часа назад.

Когда мир смотрел на погружение зонда Кассини в атмосферу Сатурна в 2017 году, мы принимали картинку от космического корабля, который уже был разрушен более часа назад.

Годы назад во времени

Ночное небо полно звезд, и эти звезды невероятно далеки. Расстояния в космосе измеряются в световых годах — это около 9 триллионов километров, именно столько пройдет свет за год.

Альфа Центавра, ближайшая звезда, видимая невооруженным глазом, находится на расстоянии в 270 000 раз больше, чем между Землей и Солнцем. Это 4 световых года, поэтому мы видим эту звезду такой, какой она была 4 года назад (так что да, центурианцы еще не знают, что вышел iPhone 7).

Но в космосе можно наблюдать и за куда более далеким прошлым. Так, Крабовидная туманность — это остаток от взрыва сверхновой, которую описали китайские и арабские астрономы в 1054 году. Расстояние до нее составляет порядка 6500 световых лет, то есть сам взрыв произошел в те времена, когда только-только стали образовываться первые древнеегипетские государства в долине Нила.

Но и это — не предел возможностей по заглядыванию в прошлое. Даже без телескопа мы можем видеть две близкие к нам галактики, Андромеды и Магеллановы Облака. Так, первая находится от нас на расстоянии порядка 2.5 миллионов лет назад — то есть мы ее видим ее в том виде, в котором она была на заре эволюции человечества, когда только-только появился вид Homo. Вторая же находится куда ближе — на расстоянии «всего» 160 000 световых лет: на Земле тогда царило глобальное оледенение, а в Африке жил последний общий предок всех Homo Sapiens по женской линии (так называемая «митохондриальная Ева»).

Миллиарды лет назад в прошлое

Увы — человеческий глаз не дает нам увидеть объекты, свет которых идет до нас такие огромные сроки. Но вот телескопы такую возможность дают. Взять, например, квазар 3C 273 — очень яркий объект, ярче отдельных галактик, питающийся от огромной черной дыры.

Но он все еще в 1000 раз тусклее, чем способен увидеть человеческий глаз, ибо до него целых 2.5 миллиарда лет назад. Тем не менее, вы можете его наблюдать в среднеуровневый любительский телескоп. Но что увидят гипотетические существа рядом с этим квазаром, если они прямо сейчас посмотрят на Землю? Она будет выглядеть совершенно иначе, никакой зелени — ведь 3 миллиарда лет назад тогда только-только появились первые одноклеточные организмы, способные к фотосинтезу. До появления первых зеленых растений остается еще больше двух миллиардов лет.

Огромные телескопы в различных обсерваториях способны заглядывать еще дальше в космос. И с их помощью можно увидеть, например, квазар APM 08279+5255, который даже в 1.5-метровом телескопе будет выглядеть тусклой точкой, ведь до него. 12 миллиардов световых лет.

Для сравнения, Земле всего 4.5 миллиарда лет, Солнцу — немногим больше. Так что если наблюдатель оттуда посмотрит на нашу Солнечную систему, то он увидит. ничего: до получения первого света от Солнца ему придется ждать еще более 7 миллиардов лет. Кроме этого, за это огромное время квазар вполне мог исчезнуть, но, увы, мы об этом не узнаем скорее всего никогда: через 12 миллиардов лет от Солнечной системы останется только тусклый белый карлик, Земля же испарится, будучи поглощенной Солнцем в моменты его расширения.

Поэтому, смотря на небо, помните, что вы видите не настоящее — вы видите прошлое. Без особых усилий вы можете смотреть на сотни и тысячи лет назад, а с помощью телескопов есть шанс увидеть даже ранние моменты развития нашей Вселенной миллиарды лет назад.

Источник

Как далеко можно увидеть в телескоп

Телескоп – величайшие изобретение человечества. Через телескоп человек имеет возможность увидеть и рассмотреть объекты, расположенные на расстоянии многих тысяч километров. Кроме того, телескопы позволили сделать много научных открытий, навсегда изменив представление людей о Вселенной.

Изобрел первый телескоп Галилео Галилей, еще в 1609 году. И хотя телескоп Галилея имел малые размеры и слабую оптику, он позволил сделать не одно научное открытие. Например, удалось обнаружить пятна на Солнце, увидеть 4 спутника планеты Юпитер, а также горы на поверхности Луны.

Со временем наука двигалась вперед, совершенствовались и телескопы. И спустя 400 лет, современное телескопическое оборудование дает людям возможность увидеть гораздо больше.

Но как далеко можно заглянуть в космос? На каком расстоянии телескоп может видеть другие планеты и галактики? И всю ли Вселенную можно увидеть с его помощью?

Ответы на эти вопросы напрямую зависят от того, какой телескоп используется для наблюдения. Современные телескопы можно условно поделить на две большие группы: любительские телескопы и космические телескопы.

Если говорить о любительских телескопах, то с их помощью человек может наблюдать за космическими объектами удаленностью более 1200 миллионов километров.

Например Луна находится на расстоянии всего 380 тысяч километров. Современные телескопы позволяют увидеть многочисленные кратеры, горы и борозды на ее поверхности. А если использовать увеличение телескопа по максимуму, то Луна попросту не поместится целиком в поле зрения.

Так же любительские телескопы позволяют наблюдать за Солнцем, примерно 150 миллионов километров от поверхности Земли. Однако, тут стоить помнить о необходимости использовать специальные фильтры, которые защитят глаза от сильного излучения звезды. На Солнце через телескоп человек может наблюдать за солнечными пятнами, которые меняются каждый день.

Любительские телескопы позволяют людям видеть и более отдаленные объекты, например, планеты нашей солнечной системы. Практически с помощью любого телескопа можно увидеть Сатурн и его кольца. А это между прочим около 1280 миллионов километров от Земли.

Что же касается космических телескопов и обсерваторий, то их возможности позволяют людям увидеть гораздо больше, чем любительские. Так, например, орбитальный телескоп Хаббл позволяет увидеть галактики, расположенные в миллиардах световых лет от Земли.

Так ученым удалось с помощью телескопа Хаббл открыть новую галактику GN-z11 . Расстояние до галактики составляет 13.4 миллиарда световых лет, и 400 миллионов световых лет от Большого взрыва. Галактика расположена в направлении созвездия Большой Медведицы.

Но современные космические телескопы позволяют ученым увидеть и более далекие объекты. Например, реликтовое излучение — самый отдаленный объект, который может зафиксировать телескоп.

Однако, даже с помощью современных космических телескопов люди видят далеко не всю Вселенную. Ученые считают, теоретически существует некоторый предел, дальше которого ничего увидеть невозможно.

Существует сфера Хаббла — часть Вселенной, вокруг наблюдателя. За пределами этой сферы скорость удаления объектов от наблюдателя превышает скорость света. А так как Вселенная расширяется быстрее сферы Хаббла, то со временем объекты выходят за пределы сферы. Соответственно свет от них перестает поступать в поле зрения наблюдающего. То есть наблюдатель уже никогда не увидит то, что ушло за этот горизонт.

Горизонт представляет собой сферу, радиус которой составляет 46 миллиардов световых лет. Нам для наблюдения доступна сфера с диаметром 93 миллиарда световых лет. И даже имея современные телескопы, такие как Хаббл, Джемини и телескопы Магеллана, люди могут увидеть только малую часть Вселенной.

Источник

uCrazy.ru

Навигация

ЛУЧШЕЕ ЗА НЕДЕЛЮ

ОПРОС

СЕЙЧАС НА САЙТЕ

КАЛЕНДАРЬ