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  • 1 # 清明的星空

    人類能看多遠這個問題,根據不同的限定條件給出不一樣的回答。如果只是單指肉眼可見的距離,我們先不抬頭,看看我們的“眼力”如何。

    在純淨的空氣中,你可以看見27千米外的一點燭光。如果在平靜晴朗的海面上,大約能能看到25千米外的船隻,當然,你的船必須足夠高大。你要是爬到高山頂上,你的可視範圍則可以擴大到320多公里。所以說,登得越高望得越遠還是很有道理的。

    但當我們抬頭去仰望星空後,人類的視野則會近乎“無限”的擴大,那是完全不同的視界,最近的天體—月球,也有38萬公里,太陽則有1.5億千米。而那些星星都是在幾十到幾千光年以外的地方。

    我們繼續只用肉眼觀察,在不借助工具的情況下尋找一下能夠看到的最遠的星星,根據一些專業機構給出的資料,人類肉眼可見的恆星有將近7000顆,在這近7000顆恆星中,距離我們最遠的是位於天鵝座的HD188209,視星等為5.6,距離我們大約15000光年。不過要想看到這顆星,天氣狀況要非常的好,空氣也要非常的純淨,你還得有非犀利的眼神,畢竟5.6視星等看起來是非常暗的。實際上,這7000顆可視恆星中,99%都集中在3000光年以內的。一萬光年以外的屈指可數。

    如果把範圍擴大到星系等天體,我們能看到遠在幾百萬光年外的天體,最著名的就是仙女座大星系了,它的的亮度有3.44等,在野外很輕鬆就能用肉眼看見。它距離我們有250萬光年。

    如果藉助望遠鏡等工具,又會對人類觀察宇宙的視野進行一次“顛覆性”的改觀。其實在上個世紀初,人類的對宇宙的認識還限於銀河系內,現在人類已經知道了宇宙的的年齡大約為138億年,尋找宇宙之初那第一縷光也成了天文學家們一個“有趣”的任務。

    哈勃超級深場(Hubble Ultra Deep Field),又稱哈勃超深空,是由哈勃空間望遠鏡於2003年9月24日至2004年1月16日期間得到的資料累積而成,相當於113天的曝光,這裡的每一個光點都是一個星系,距離都遠在130億光年以外,是截至2006年為止在可見光範圍內拍攝的最深遠的宇宙影象。

    而這張影象中間那個不太顯眼的模糊的光點實際上是一個星系,這也是人類迄今所觀測到的最遙遠天體。這一星系的紅移值大約為10,這相當於距離地球約315億光年。這表示了這個星系在宇宙大爆炸後不到4.8億年就存在了。在它的周圍還沒有發現與它同時期的星系存在。

    把觀測範圍擴大到整個電磁波波段,那麼天文學家能夠觀測到的最遙遠的光線則是“宇宙微波背景輻射(CMB)”。這種輻射可以稱之為抵達地球最古老的光子,它們產生於大爆炸後的三十萬年,與138億年的宇宙年齡相比,可以說是與宇宙大爆炸同時誕生了,這是真正的宇宙的“第一縷光”。

  • 2 # 火星一號

    人類能看多遠,這取決於是用人的肉眼還是藉助天文望遠鏡,以及目標物體的尺寸和亮度。

    如果人站在地球表面,由於地球是個球體,表面是彎曲的,根據幾何原理可以計算出,我們最遠可以看到的地平線在5公里之外。如果站在海拔50米的地方,我們看到的地平線在25公里之外。如果站在海拔500米的地方,我們看到的地平線在80公里之外。如果站在海拔5000米的地方,我們看到的地平線在250公里之外。此外,如果考慮大氣折射效應以及物體的高度,我們實際上能看到比幾何學地平線更遠的物體。

    而如果我們抬頭仰望夜空,我們可以看到更遠的物體。夜空中人眼可見的星星大都比太陽遠得多,它們幾乎都為太陽系外的恆星,距離我們從數光年到上萬光年。

    三角座星系/Credit: Alexander Meleg

    但恆星不是人眼看到最遠的物體,宇宙中還有比恆星大得多並且遠得多的物體,那就是河外星系。雖然河外星系距離我們很遠,但它們夠大夠亮,所以我們可以用肉眼看到距離我們300萬光年的三角座星系。

    GRB 080319B,圖左為X射線波段,圖右為可見光/紫外線波段/Credit: NASA/Swift/Stefan Immler, et al.

    不過,這還不是人眼的極限。因為宇宙中還有比星系更亮的物體,那就是超新星爆發。大質量恆星在死亡時會發生猛烈爆炸,其亮度可以在短時間內超過整個星系。在2008年,75億光年之外的超新星爆發釋放出的伽馬射線暴GRB 080319B傳播到地球上,當時可以用肉眼看到30秒左右。

    不同天文望遠鏡得到的宇宙微波背景輻射/Credit: NASA/JPL-Caltech/ESA

    宇宙中還有更遠的物體,只是它們的光傳播到地球上已經非常微弱,我們肉眼感知不到。如果藉助天文望遠鏡,我們還可以看得更遠。我們在宇宙中看得越遠,也就意味著我們看到的是越早的宇宙,因為光的傳播速度是有限的。透過天文望遠鏡,我們現在可以接收到來自宇宙誕生38萬年之後的光子,它們可以追溯到138億年前。隨著宇宙的膨脹,這些最古老的光子現在已經衰變為微波,這就是宇宙微波背景輻射。

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