为什么哈勃能看到几亿光年外，但却不知道周边有没有外星生命？
发布时间：2023-03-06 10:48:36 所属栏目：外闻 来源：
导读：这个问题涉及光学系统的极限分辨率。我们可以用肉眼看到距离地球200多万光年的星系，但我们看不到距离我们只有一公里的蚂蚁， 距离我们至少几千光年的系外行星，更不必说系外太阳系上是否有灵魂。
天文望远镜能看
天文望远镜能看
|
这个问题涉及光学系统的极限分辨率。我们可以用肉眼看到距离地球200多万光年的星系，但我们看不到距离我们只有一公里的蚂蚁， 距离我们至少几千光年的系外行星，更不必说系外太阳系上是否有灵魂。 天文望远镜能看到多远的物体不仅取决于距离，还取决于其大小。虽然有些物体距离很远，但只要它们足够大，望远镜就能观测到它们。虽然有些物体距离很近，但它们太小，无法用望远镜分辨。 为了测量物体看起来有多大，需要引入视直径或分辨率角Δφ， 结合距离和实际大小的因素，分辨率角度可以测量物体的大小。对于任何光学系统，如天文望远镜和眼镜，都有一个最小的分辨率角。一旦观察对象的分辨率角度小于此限制，光学系统将无法区分细节，并且观察对象将看起来仅是像素。根据瑞利准则，光学系统的极限分辨率取决于孔径： 在式中，λ表示入射光的波长。 哈勃太空望远镜是一台光学望远镜。它在550nm波段是最灵敏的。主镜孔径为2.4米，因此哈勃望远镜可以分辨出1.6×10^-5度的最小角度，而人眼的极限通常为1角分（1/60度）。 尽管一些遥远的星系位于数亿甚至数百亿光年之外，但它们的大小可以达到数万至数十万光年，因此它们的视直径超过了哈勃的极限分辨率，哈勃完全有能力分辨它们。由于距离的关系，一些来自这些遥远星系的光线在最后一刻到达地球表面时可能会变得非常暗淡。哈勃望远镜需要长时间曝光才能看到它们。 另一方面，虽然系外行星距离地球不远，最近的邻居b距离我们只有4.2光年，但由于行星太小，它们的视直径远小于哈勃的最终分辨率角度，因此无法看到它们的细节。基于以上两个公式，从计算中可以看出，区分邻近恒星b所需的望远镜孔径（可能与地球大小差不多）将高达36.5米，远超哈勃望远镜的口径。只有未来口径为39.3米的西方帝国Max望远镜才能看到它。然而，由于系外行星的视直径太小，我们不能指望望远镜能看到像太阳系行星一样的系外行星。 如果系外行星上有生命，因为地外生命的大小远小于行星，通过光学望远镜观测就更不可能了，即使是西方帝国的巨型望远镜也无能为力。除非这些行星上生活着先进的外星文明，并且它们会发出足够能量的无线电波，否则人类就有可能使用射电望远镜探测外星文明的存在。不过，即使这些行星上有外星文明，它们也不会主动向人类发出求救信号，因为它们担心自己的文明会遭到毁灭性的打击。 （编辑：聊城站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
站长推荐