为什么哈勃能看到134亿光年外的星系,却看不到4.2光年外的行星?

如题所述

天文望远镜可以观测到非常遥远的星系,距离可达几十亿光年,甚至一百多亿光年。以哈勃太空望远镜为例,它可以看到宇宙诞生只有4亿年时的星系,

这意味着该星系的光行距离高达134亿光年。然而,即便是强大的哈勃,也无法看到离我们不远的系外行星的表面,尽管最近的系外行星(比邻星b)的距离只有4.2光年。就算是太阳系中的冥王星,哈勃也无法看清它的表面。直到NASA的新地平线号探测器在2015年飞掠冥王星之时,人类才得以首次目睹冥王星的真容。

天文望远镜之所以可以观测到遥远的星系,但却无法观测到邻近系外行星的表面,原因就在于星系的尺寸远远大于行星。星系的尺寸极其巨大,至少有几千光年(几亿亿公里),甚至几十万光年(几百亿亿公里)。所以即便在很远的地方观测星系,它们看起来仍然不会显得很小,望远镜可以看到它们。

而行星的直径一般只有几千公里到十几万公里,尽管系外行星距离很近,但它们看起来非常小,望远镜无法看到它们。这就好比我们可以看到远处的高大建筑,但却看不到近处的微小细菌。

天文望远镜的口径在很大程度上决定了其极限分辨角(还有一个影响因素是观测波长),具体可以通过如下公式来计算口径:

口径=1.22×波长×距离/观测物体长度

为了观测到4.2光年外的比邻星b表面上一个直径100公里的物体,天文望远镜的口径就要大到242公里。而如果要看清那上面有没有生物,所需的望远镜口径则要远大于242公里。对于光学望远镜,无法做到上百公里的直径,即将建成的最大光学望远镜的直径也只有39米。

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第1个回答  2019-08-15

参考我们人眼可以被一亿五千万公里外的太阳闪瞎却看不清一公里外的电视上在放什么,目前看到最远的星系是z约等于10(测光红移)的星系,也是看到最远的地方,大约133亿光年(依赖于标准宇宙学),固有距离也许是三四百亿光年,这个不太清楚,也不是很重要。


 以上的内容比较确切的就是z约等于10,测光红移可信度也存疑,所以这里用的不是Galaxy这个词汇,而是使用了candidate,意为候选体,但是因为太远了无法光谱认证,就是太远太暗哈勃也看不清。


 所以看似简单的一张照片其实可能包含了天文学家们几年的工作量:首先得分析无数组照片测算出每个恒星到地球的相对位置,然后建立计算机模型最后才能导出这样一张照片。


然后,在相信大爆炸理论及宇宙学模型是完全正确的情况下,注意此处用词完全正确,这个星系所在的宇宙年龄大约500Myr,也就是5亿年,光行距离大约133亿光年,因为宇宙年龄约138亿光年,而那个几百亿光年是现在的固有距离,是指在现在这个星系已经因为宇宙膨胀的缘故,膨胀到了400亿光年以外了。

这只是公式推算出来的距离,你看到的目标是100多亿年以前所在的位置,只是在光传播比较久,星系自己随着宇宙膨胀跑远了。

第2个回答  2019-08-21
哈勃能看到134亿光年外的是星系,星系本身体积就很大,包含很多恒星,恒星是会发光的,就比较好观测。而行星一般体积很小,还不能发光,只能反射恒星的光,所以极难观测。
第3个回答  2019-08-13
行星不会发光只是反射光,星系是由很多恒星组成的,恒星是发光的,因此虽然星系距离很远但是却比很近的行星亮很多
第4个回答  2019-08-14
行星不会发光,恒星才是发光,所以行星很难发现。
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