Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Når du kigger op, hvor langt tilbage i tiden ser du?

Når vi ser på månen, vi ser det, som det var for lidt over et sekund siden. Kredit:ESO/G.Hüdepohl, CC BY

Vores sanser sidder fast i fortiden. Der er et lyn, og så går der sekunder, indtil vi hører buldret af fjerne torden. Vi hører fortiden.

Vi ser også ind i fortiden.

Mens lyd rejser omkring en kilometer hvert tredje sekund, lys rejser 300, 000 kilometer hvert sekund. Når vi ser et lysglimt tre kilometer væk, vi ser noget, der skete for en hundrededel af et millisekund siden. Det er ikke ligefrem en fjern fortid.

Men når vi ser længere væk, vi kan kigge længere tilbage. Vi kan se sekunder, minutter, timer og år tilbage i fortiden med vores egne øjne. Ser gennem et teleskop, vi kan se endnu længere ind i fortiden.

Et sekund tilbage i tiden

Hvis du virkelig vil se tilbage i tiden, du skal kigge op.

Månen er vores nærmeste himmelske nabo - en verden med dale, bjerge og kratere.

Det er også omkring 380, 000 km væk, så det tager 1,3 sekunder for lyset at rejse fra månen til os. Vi ser ikke månen som den er, men som det var for 1,3 sekunder siden.

Månen ændrer sig ikke meget fra øjeblik til øjeblik, men denne forsinkelse på 1,3 sekunder er mærkbar, når missionskontrol taler med astronauter på månen. Radiobølger bevæger sig med lysets hastighed, så en besked fra mission control tager 1,3 sekunder at komme til månen, og selv de hurtigste svar tager yderligere 1,3 sekunder at komme tilbage.

Radiokommunikation til månen har en mærkbar tidsforsinkelse.

Minutter og timer

Det er ikke svært at se ud over månen og længere tilbage i tiden. Solen er omkring 150 millioner km væk, så vi ser det, som det var for omkring 8 minutter siden.

Selv vores nærmeste planetariske naboer, Venus og Mars, er titusinder af kilometer væk, så vi ser dem, som de var for få minutter siden. Når Mars er meget tæt på Jorden, vi ser det, som det var for omkring tre minutter siden, men på andre tidspunkter tager lyset mere end 20 minutter at rejse fra Mars til Jorden.

Dette giver nogle problemer, hvis du er på Jorden og kontrollerer en Rover på Mars. Hvis du kører Rover med 1 km i timen, er forsinkelsen, på grund af lysets begrænsede hastighed, betyder, at roveren kan være 200 meter foran, hvor du ser den, og den kan rejse yderligere 200 meter, efter du har beordret den til at trykke på bremsen.

Ikke overraskende, Martian Rovers bryder ingen hastighedsrekorder, kører med 5 cm pr. sekund (0,18 km/t eller 0,11 km/t), og indbyggede computere hjælper med kørsel, for at forhindre rovervrag.

Lysets rejsetid fra Mars til Jorden ændres i takt med, at afstanden til Mars ændres. Kredit:NASA, ESA, og Z. Levay (STScI), CC BY

Ikke overraskende, Martian Rovers bryder ingen hastighedsrekorder, kører med 5 cm pr. sekund (0,18 km/t eller 0,11 km/t), med rovers, der følger nøje programmerede sekvenser og bruger indbyggede computere for at undgå farer og forhindre punkteringer.

Lad os gå lidt længere ud i rummet. Nærmest Jorden, Saturn er stadig mere end en milliard kilometer væk, så vi ser det, som det var for mere end en time siden.

Da verden tunede ind på Cassini-rumfartøjets dyk ind i Saturns atmosfære i 2017, vi hørte ekko fra et rumfartøj, der allerede var blevet ødelagt mere end en time før.

Flere år

Nattehimlen er fuld af stjerner, og de stjerner er utroligt fjerne. Afstandene er målt i lysår, hvilket svarer til den afstand, lyset tilbagelægger på et år. Det er omkring 9 billioner km.

Når lyset bevæger sig med begrænset hastighed, vi kan se lysudbrud ekko af interstellart støv.

Alpha Centauri, den nærmeste stjerne, der er synlig med det blotte øje, er på afstand 270, 000 gange afstanden mellem Jorden og Solen. Det er 4 lysår, så vi ser Alpha Centauri, som den var for 4 år siden.

Nogle klare stjerner er stadig meget fjernere. Betelgeuse, i stjernebilledet Orion, er omkring 640 lysår væk. Hvis Betelgeuse eksploderede i morgen (og det vil eksplodere en dag), vi ville ikke vide om det i århundreder.

Selv uden et teleskop kan vi se meget meget længere. Andromeda-galaksen og de magellanske skyer er relativt nærliggende galakser, der er lyse nok til at kunne ses med det blotte øje.

Den store magellanske sky er kun 160, 000 lysår væk, mens Andromeda er 2,5 millioner lysår væk. Til sammenligning, moderne mennesker har kun gået på jorden i omkring 300, 000 år.

3C 273 kan ses med et lille teleskop på trods af, at den er milliarder af lysår væk. Kredit:ESA/Hubble &NASA, CC BY

milliarder

Med det blotte øje kan du se millioner af år ind i fortiden, men hvad med milliarder? Godt, du kan gøre det ved okularet af et amatørteleskop.

Quasar 3C 273 er ​​et utroligt lysende objekt, som er lysere end individuelle galakser, og drevet af et stort sort hul.

Men det er 1, 000 gange svagere end hvad det blotte øje kan se, fordi det er 2,5 milliarder lysår væk. Det sagt, du kan se det med et 20 cm blændeteleskop.

Et større teleskop giver dig mulighed for at kigge endnu længere ud i rummet, og jeg havde engang fornøjelsen af ​​at bruge et okular på et teleskop med en diameter på 1,5 meter. Quasar APM 08279+5255 var bare en svag prik, hvilket ikke er overraskende, da det er 12 milliarder lysår væk.

Med et stort nok teleskop kan du se kvasaren APM 08279+5255 og se 12 milliarder år tilbage i tiden. Kredit:Sloan Digital Sky Survey, CC BY

Jorden er kun 4,5 milliarder år gammel, og selv universet er 13,8 milliarder år gammelt. Relativt få mennesker har set APM 08279+5255 med deres egne øjne, og ved at gøre det har de (og jeg) set tilbage på næsten hele vores univers' historie.

Så når du kigger op, husk, at du ikke ser tingene, som de er nu; du ser tingene, som de var.

Uden virkelig at prøve, du kan se år tilbage i fortiden. Og ved hjælp af et teleskop kan du se millioner eller endda milliarder af år tilbage i fortiden med dine helt egne øjne.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler