哈勃望遠鏡能看多遠?1000光年距離以外的「小動物」能看清楚嗎?

石崖小蟲


哈勃太空望遠鏡能看多遠,這取決於很多條件,比如觀測物體有多大,觀測物體有多亮。如果物體越大,並且越亮,那麼,即便它們相隔很遠,哈勃仍然可以觀測到。但如果物體越小,並且越暗,那麼,即便它們相隔很近,哈勃也是無法觀測到。

目前,利用哈勃太空望遠鏡觀測到的最遠物體是GN-z11星系。哈勃所觀測到的這個星系尚處極早期階段,那時距離宇宙大爆炸才過去了4億年。而宇宙大爆炸到現在已經過去了138億年,這意味著GN-z11星系當年發出的光走了134億光年才最終被哈勃接收到。但需要注意的是,這並不意味著GN-z11星系現在距離地球134億光。這是因為空間在宇宙誕生之後一直膨脹,所以現在這個星系已經離我們非常遙遠,估計的共動距離為320億光年。

而對於1000光年之外的小動物,哈勃是無法看清楚的,因為哈勃的角分辨率是有限的。根據光學原理,一架天文望遠鏡的角分辨率有多高,取決於它的口徑大小:

上式中Δφ表示分辨角,λ表示入射光的波長,D表示天文望遠鏡的口徑。

哈勃太空望遠鏡的主鏡口徑為2.4米,波長取可見光波段中的550納米,這樣可以計算出哈勃的分辨角最小隻能達到2.796×10^-7弧度。對於1000光年的距離,哈勃能夠觀測到細節的最小物體尺寸為26億公里,即17天文單位,這要比目前已知最大的恆星還要大。因此,哈勃是無法看清楚1000光年外的小動物。並且由於普通小動物反射的光傳播了1000光年之後,已經變得非常微弱,哈勃甚至都無法感知到這些暗淡的光。除非這個“小動物”的亮度極高,哈勃才有可能看到亮點,但仍然不可能看清楚,因為這已經超出了哈勃的極限分辨角。


火星一號


哈勃望遠鏡十分強悍,拍到了很多宇宙中的神奇景象,但無論如何看不到1000光年外的小動物。望遠鏡講究的是能夠看多暗的物體,而不是能看多遠


宇宙中除了恆星等質量超大的天體,能夠因自身引力作用使原子發生聚變,損失質量並向外釋放能量,表現為光、熱、射線等形式。更多的小天體和塵埃則只能依靠反射恆星的光來“發光”。

像太陽系邊緣就有柯伊伯帶和奧特星雲,柯伊伯帶遍佈小行星和隕石、碎冰塊,奧特星雲則是一些未被較大的天體引力捕獲的塵埃等,哈勃望遠鏡能看到137億光年的景象,但至今人類也不知道太陽系外奧特星雲的範圍。

小動物也是一樣,更多的是自身不能發光的類型,少數能夠發出一定的光來吸引一些趨光性動物作為食物。但它們發出的光也比較弱,經過1000億光年,早就被各種天體遮擋、被空間內的各種物質吸收轉化,很少能有光子通過那麼寬廣的距離。即便有為數不多的電磁波或者光子穿越了星際空間,也難以被望遠鏡的聚集系統距離放大,也就無法形成物像。


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