问题

为什么我们能看到几万光年之外的恒星?

回答
咱们来说说,为啥我们能瞧见那些离咱们几万光年远的星星,这事儿一点也不玄乎,说白了就是光跑得够快,而且咱们的眼睛(或者说天文望远镜)够“看得远”。

首先得明白“光年”这个概念。它不是时间单位,而是长度单位,表示光在一年时间里跑的距离。你知道光速有多快吗?差不多是每秒30万公里。想象一下,一秒钟就能绕地球好几圈!所以,一光年的距离,那可是个天文数字,差不多是9.46万亿公里。

好,既然光跑得这么快,那为什么我们能看到几万光年外的恒星呢?这事儿得从恒星本身说起。

恒星,就像我们的太阳一样,是个巨大的、会发光发热的“核聚变反应堆”。它们在自己的“肚子里”不停地进行着核聚变,把氢变成氦,在这个过程中释放出巨大的能量,而这些能量就以光和热的形式向四面八方辐射出去。

这就像你站在房间一头,点燃一根蜡烛。蜡烛的光就会向各个方向传播。只不过,恒星比蜡烛要亮无数倍,而且是全宇宙级别的“蜡烛”。

关键就在于“传播”这个动作。恒星发出的光,一旦离开恒星本身,就开始向宇宙空间中奔跑。由于宇宙空间是基本真空的,没有什么东西能挡住它,所以光就能以接近光速的速度一路向前,毫不减速。

现在我们想象一下,有一个离我们1万光年的恒星。它在1万年前就开始发光了。这束光从1万年前出发,经过1万年的漫长旅程,穿过了难以想象的巨大空间,终于在今天,抵达了我们的眼睛。所以,我们看到的不是这颗恒星“现在”的样子,而是它“1万年前”的样子。

那为什么几万光年远还能看到呢?就是这个道理的延伸。如果一个恒星离我们有5万光年,那么它发出的光,就得花5万年才能跑到我们这儿。我们看到的,就是它5万年前的光芒。

所以,我们能看到几万光年外的恒星,是因为:

1. 恒星本身够亮: 它们能发出足够强大的光,让这束光在经历漫长旅程后,依然有足够的光子能够抵达我们的探测器(眼睛或者望远镜)。那些非常暗淡的恒星,即使离得近一些,我们也可能看不到。
2. 光在宇宙中传播无阻: 宇宙大部分是真空,光可以直线传播很远的距离而不会被吸收或散射掉太多,影响亮度。虽然宇宙中有星际尘埃和气体,但对于一些非常明亮的天体,这些“障碍”的影响相对有限,或者说它们发出的光足够穿透这些物质。
3. 时间差是存在的: 我们看到的是它们过去的样子。就好比你收到一封远方朋友的信,你读到的内容是他写信那一刻的事情,而不是他现在正在做的事情。恒星也是如此,我们看到它们的光,是它们很久以前发出的。
4. 我们的“眼睛”(望远镜)够厉害: 很多时候,肉眼能看到的星星距离非常有限。我们之所以能看到几万光年甚至更远的星系,很大程度上依赖于强大的天文望远镜。这些望远镜能够收集到更多、更微弱的光线,并且能分辨出更小的细节,让我们看到那些肉眼无法捕捉到的遥远天体。比如哈勃望远镜、詹姆斯·韦伯太空望远镜,它们的能力超乎想象,能让我们看到宇宙更深处、更古老的光。

所以,当你抬头仰望星空,看到的那些闪烁的星光,其实是一场跨越了亿万年、以光速进行的“信使”传递。每一束光,都承载着那个遥远世界在它发出光时期的信息。几万光年的距离,对于宇宙来说,只是一个时间上的延迟而已。这其实也让我们对宇宙的浩瀚和时间跨度有了更深的理解。

网友意见

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不存在的。现代人肉眼看到过的最远单一稳定恒星到地球的距离至多约 40750 光年,那个恒星是 HD61227,视星等 6.34,但该恒星光度经常变化,未必可信。可信度高一些的现代人肉眼可见最远单一稳定恒星是 HD188209,距离地球约 14825 光年,视星等 5.60[1]。夜空中肉眼可见的大部分恒星到地球的距离在 1100 光年内。

人眼在某些波段可检测到单个光子,但距离地球太远的恒星散射的光无法确保连续有单个光子抵达地球,无法被人眼辨认。已知恒星的光度和人眼的性能决定了稳定存在的恒星能被人肉眼辨认的最远距离约 25 万光年,更远的要靠超新星爆发的暂时亮度,或是大量星体组成更大的天体。

人肉眼可见的最远稳定天体可能是三角座星系,距离地球约 238 万到 307 万光年,视星等 5.72;或者是仙女座星系,距离地球约 254 万光年,视星等 4.36。

人肉眼看到过的距离地球最遥远的天体目前是伽马射线暴 GRB 080319B[2],它在 2008 年 3 月 19 日的相对星等短暂地达到了肉眼可见的 5.8 等,这亮度持续了约 30 秒。它的光谱红移值为 0.937,光行距离为 75.12 亿到 76.33 亿光年,共动距离为 103.6 亿到 104.99 亿光年。

参考

  1. ^ 地球上,人类肉眼可见恒星是否全部在银河系? - 昙花再现的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/21093239/answer/116606695
  2. ^ GRB 080319B 是人类史上记录的第一个肉眼可见的伽马射线暴。在它的光辉从人们眼中消失之后数小时,阿瑟·克拉克逝世,因此一些天文爱好者提议将这个伽马射线暴命名为“克拉克事件”。
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不可能的了。

题目讲到了是肉眼。肉眼意味着不借助工具。

人之所以能感受到光是靠着视觉神经细胞。人的视觉神经细胞,感受到光,有两种,一种是是频率,也就是辨别颜色。一种是强度,也就是亮度等。

因此对于光都有一个强度的大小的问题,对于多远的恒星,我们才能稳定的观察到恒星发的光。

通常来说肉眼能发现1000光年远的恒星就了不起了。

这还要看具体的环境。

比如牛郎,织女,北斗七星等都是要特殊的时机才能肉眼看见。

局座最有名的一个梗是,雾霭防激光。

大家都笑局座张召忠。到了后来都知道,局座是对的。

换句话说,哪怕恒星发出的是定向的激光大气层的大气也会使得这些光产生散射,使得其强度发生变化。

另外相对论的前提是光速不变。

如果相反方向分别以光速移动的两个物体,其速度依然是光速。

这种移动会导致光的波长发生变化,即红移现象。

只要距离远,红移等现象是必定存在的,因为宇宙一直是膨胀的。

当然我们现在有仪器,借助仪器,可以发现很远的星体。

比如发现上亿光年的星体,不过这种星体,并不是肉眼看到的了,而是仪器记录的,人是啥也看不到。


比如上面的天眼,并不是肉眼直接看到星星。不是这样的,而是人看到仪器的记录,或者是看到片子,通过片子发现未知的东西。

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宇宙之大,浩淼无边,地球只是其中的一粒尘埃。晴夜里我们可以看到星星大都是离我们很多光年外的恒星,就连太阳光照到地球也要8分钟。除了太阳,距离地球最近的恒星是4.22光年之外的比邻星。

但是这个遥远的距离,最多也就是几百万光年,更远的星星,肉眼是看不见的,只能借助于天文望远镜,天文望远镜有传统的光学望远镜以及射电望远镜,目前世界上最先进的望远镜,最远可以看到138亿光年之外的星系,138亿光年也是可视宇宙范围。

我们之所以可以一眼看到这么远的恒星,是因为这个恒星的光已经到达了地球,只要第一点光到达了,就会源源不断照射。我们能够看到星星,是因为星星发出的光传到了我们的眼睛里面被我们的眼睛所感知,这是一个被动接收的过程,而不是由人眼主动发射光线然后再接收反射光线。

所以说,我们能看到星星,是因为距离我们遥远的星星,在很久以前就发出了光,然后经过了很多年时间的传递,这个光才最终传播到了我们的地球,被我们的眼睛捕捉到

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