Ist das Licht, das wir von Sternen sehen, extrem alt?

Ja, die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (oder c ) beträgt 299.792.458 m / s und eins Lichtjahr ist die Entfernung, die das Licht in einem julianischen Jahr (365,25 Tage) zurücklegt kommt als 9,4605284 × 10 15 Meter heraus. Da c die maximale Geschwindigkeit ist, mit der sich alle Energie, Materie und Informationen im Universum fortbewegen können, ist es die universelle physikalische Konstante, auf der das Lichtjahr ( ly ) als eine der astronomischen Längeneinheiten basiert.

Das bedeutet, dass sichtbares Licht als elektromagnetische Strahlung nicht wandern kann schneller als c und in einem julianischen Jahr kann es eine maximale Entfernung von

d = t * c

d ist die Entfernung in Metern

t Zeit in Sekunden

c Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum in Metern pro Sekunde

Wenn wir diese Entfernung für ein 4,243 ly entferntes Objekt berechnen, wird dies als oder genau 40.141.879.395.160.334,4 Meter (ungefähr 40 Billionen Kilometer oder 25 Billionen Meilen).

Das ist die Entfernung, die das Licht zurückgelegt hat, seit es zuletzt von der Oberfläche o reflektiert wurde (oder in unserem Fall von dort emittiert wurde, da Proxima Centauri ein roter Zwerg Stern ist) f ein Himmelsobjekt, das 4.243 julianische Jahre später an unserem Beobachtungspunkt sichtbar sein soll, in diesem Fall unser Planet Erde, von dem aus die von Ihnen angegebene Entfernung zu Proxima Centauri gemessen wurde.

Je stärker das Teleskop, desto weiter in der Vergangenheit können wir sehen, weil das Licht viel älter ist! Dies gilt unabhängig von der Entfernung des Objekts, das Sie beobachten, aber die Astronomie ist in dieser Hinsicht besonders gut und wir können Objekte beobachten, die so weit entfernt sind, dass wir sie aus der Zeit sehen, als sie sich noch bildeten.

Für weitere Informationen zu anderen Einheiten, die zum Messen weit entfernter Objekte verwendet werden, könnten Sie daran interessiert sein, diese Frage in der Parsec zu lesen.

Kommentare

• Wenn wir also in den Nachthimmel schauen, schauen wir in die Vergangenheit. Lassen Sie ‚ einen der Sterne sagen wir sehen am Himmel ging Supernova und ist nicht mehr da und lassen Sie ‚ sagen, diese Supernova sei ‚ klein ‚ und ‚ wurde nur gesehen, wenn Sie buchstäblich neben dem Stern waren. Lassen Sie ‚ s Sagen wir, dieser Stern ist ungefähr viermal entfernt. In vier Jahren werden wir den Stern also nicht mehr sehen, oder?
• @NuWin Supernova so klein. In vier Jahren würden Sie die Supernova sehen (nachdem sich das Licht bereits vier Jahre lang aus der Perspektive eines Beobachters auf der Erde bewegt hat), die allmählich verblassen würde, bis sie ‚ nicht mehr sichtbar ist mit bloßem Auge. Außerdem würde jeder sterben.

Eine tiefere Antwort lautet „Ja und Nein“. Im Bezugsrahmen des Lichts selbst ist die Reise von Proxima nach hier augenblicklich. In unserem Bezugsrahmen dauert es vier Jahre – dies hängt alles mit der Relativitätstheorie und der Natur der Raumzeit zusammen.

Aber im alltäglichen Sinne blicken wir tatsächlich in der Zeit zurück auf das Licht der Sterne.

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• “ Im Bezugsrahmen des Lichts selbst ist die Reise von Proxima nach hier augenblicklich . “ Könnten Sie das bitte mit einer Erklärung erweitern?
• Im Allgemeinen sind Raum und Zeit der Realität Teil eines einzelnen “ Raumzeit “ und wenn sich ein Objekt mit Lichtgeschwindigkeit durch die Raumzeit bewegt, erfährt es keine Zeit. Diese en.wikipedia.org / wiki / World_line könnte helfen, obwohl es wie viele Wikipedia-Artikel über Wissenschaft ‚ nicht viele Gefangene macht, wenn es darum geht, ein Thema einzuführen.
• Wenn man an die Perspektive des Photons ‚ denkt, wird es seltsam (auf eine normale Art und Weise der allgemeinen Relativitätstheorie). Das Photon wird vom Stern emittiert und sofort von Ihrem Auge empfangen. Im wahrsten Sinne des Wortes hätte dieses Photon nur dann emittiert werden können, wenn “ das Universum “ (oder “ so strukturiert … „), dass Ihr Auge da wäre, um es genau in dem Moment zu betrachten, in dem Sie es gesehen haben. Jedes Photon muss sowohl einen Anfang als auch ein Ende haben “ bereits vorhanden „. Ein Universum mit nur einem Stern konnte also keine Photonen emittieren, da nichts vorhanden wäre, um sie zu empfangen.

Tatsächlich ist das Licht, das uns von Proxima Centauri trifft, nicht unbedingt 4,243 Jahre alt. Vielleicht wurden einige der hier ankommenden Photonen in der Photosphäre von Proxima erzeugt. Einige von ihnen werden jedoch in der Mitte des Sterns erzeugt worden sein, und es kann viele Jahre dauern, bis diese Photonen in der Photosphäre ankommen, wo sie dann „emittiert“ werden.

Für unsere Sonne steht geschrieben (in Wikipedia s Artikel über unsere Sonne ):

“ Die bei Fusionsreaktionen freigesetzten Gammastrahlen (hochenergetische Photonen) werden in nur wenigen Millimetern Sonnenplasma absorbiert und dann in zufälliger Richtung und mit etwas geringerer Energie wieder emittiert. Daher dauert es lange, bis die Strahlung die Sonnenoberfläche erreicht. Schätzungen der Photonenlaufzeit liegen zwischen 10.000 und 170.000 Jahren. „

In ähnlicher Weise können viele der aus Proxima ankommenden Photonen viele Zehntausende von Jahren alt sein. Ihre Reisezeit von Proximas Photosphäre ist nur ein kleiner Teil ihrer Reise zur Erde.

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• Ich denke, das ist nützlich und interessant für Erwähne (+1), aber diese Art von ‚ Random Walk ‚ Idealisierung scheint mir mehr als ein wenig seltsam und irreführend div id = „2cf80fee06“>

Alles Licht, das wir sehen, ist aus der Vergangenheit. Das Licht einer Glühbirne in 3 Metern Entfernung kommt 10 ns an, nachdem es die Glühbirne in Ihrem Auge verlassen hat. Für kurze Entfernungen ist diese Verzögerung vernachlässigbar (10 ns sind 10 Milliardstel Sekunden), aber im astronomischen Maßstab wird sie signifikant. Licht von der Sonne braucht 8 Minuten und 20 Sekunden, um die Erde zu erreichen. Wenn wir also die Sonne sehen, ist es die Sonne wie vor 8 Minuten. Wenn die Sonne plötzlich sterben würde, würden wir es 8 Minuten lang nicht bemerken.

Gleiches gilt für andere Sterne in unserer Galaxie. Das Licht eines Sterns in 4 Lichtjahren braucht 4 Jahre, um uns zu erreichen. Es ist die Definition eines Lichtjahres.

Man könnte den folgenden Vergleich anstellen: Angenommen, es gibt eine Stadt in 100 Autojahren von Ihrem Wohnort.Das heißt, ein Auto braucht 100 Jahre, um Sie zu erreichen. Wenn ein Auto aus dieser Stadt Sie heute erreicht, ist es 1914 abgereist. Es wird keine 2010er Limousine sein, sondern ein Ford T. Wenn das Auto ankommt, sehen Sie 100 Jahre in der Vergangenheit aus.

Dies Ein Blick in die Geschichte ist für Kosmologen sehr praktisch. Sie möchten wissen, wie Galaxien vor 13,5 Milliarden Jahren aussahen, als das Universum noch jung war? Suchen Sie nach Licht, das seit dieser Zeit im Gange ist. Es hat die untersuchte Galaxie vor 13,5 Milliarden Jahren verlassen und zeigt Ihnen, wie diese Galaxie damals aussah. Sie sagt nichts über den aktuellen Zustand aus. Es könnte mit einer anderen Galaxie kollidiert sein oder von einem Schwarzen Loch absorbiert worden sein. Es gibt keine andere Möglichkeit zu wissen, als weitere 13,5 Milliarden Jahre zu warten, bis das jetzt emittierte Licht uns erreicht.

Eine weitere interessante Sache, die man aus dieser Vergangenheit beobachten kann, ist die Cosmic Microwave Background Radiation (CMB). Es ist die Strahlung des Urknalls, die seit 13,8 Milliarden Jahren im Gange ist. Natürlich ist der Urknall heute Geschichte, aber dank der „begrenzten“ Lichtgeschwindigkeit ist diese Geschichte für uns ständig im Gange.

edit
Geben Sie die Relativitätstheorie ein. Wir sagen also, dass das Licht von Proxima Centauri seit 4,2 Jahren im Gange ist, aber nur aus unserer Sicht . Wenn sich Objekte der Lichtgeschwindigkeit nähern, verlangsamt sich ihre Zeit, und wenn Sie die Lichtgeschwindigkeit erreichen, stoppt die Zeit vollständig. Jetzt bewegen sich Photonen mit Lichtgeschwindigkeit, so dass die Zeit für sie zum Stillstand kommt. Aus Sicht des Photons legt es die gesamte Strecke von Proxima Centauri zur Erde zurück augenblicklich : Es kommt auf der Erde an, während es Proxima Centauri verlässt! (Sie können dies nicht mit Objekten tun, die Masse haben.)

Reisen mit Lichtgeschwindigkeit hat Auswirkungen auf beide Raum und Zeit. Zusätzlich zu keiner Zeiterfahrung nehmen Photonen keinen Raum in Richtung ihrer Reise wahr. Somit legt ihre „augenblickliche“ Raumfahrt keine Entfernung zurück. Mit anderen Worten, jedes Photon nimmt wahr, dass Ihr Augapfel an der Photosphäre von befestigt ist Alpha Centauri, wodurch eine sehr kurze Reisezeit ermöglicht wird …

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• Also … im Referenzrahmen des Photons, es ging augenblicklich nirgendwo hin. Dennoch sprechen Sie über Photonen und “ ihre Reise “ – aber anscheinend gab es kein Reisen und kann NIEMALS SEIN jede Reise. Was bedeutet es, existiert ‚ genau 0 Mal? Es hört sich so an, als würden Sie ‚ im Referenzrahmen von Photonen sagen, dass Photonen ‚ nicht existieren.