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既然光速是宇宙最快速度,为何我们能看到几百万光年外的星系?

发表于:2024-05-09 作者:游戏编辑
编辑最后更新 2024年05月09日,相对论表明,光在宇宙中的传播速度始终保持有限且恒定的光速,这个速度是宇宙中最快的局域速度。而天文望远镜能够观测到数百万光年之外的天体,那是因为宇宙...

相对论表明,光在宇宙中的传播速度始终保持有限且恒定的光速,这个速度是宇宙中最快的局域速度。而天文望远镜能够观测到数百万光年之外的天体,那是因为宇宙的年龄远不止几百万年的时间。

位于数百万光之外的星系发出的光会以光速在宇宙中传播,它们经过数百万年之后将会抵达地球,天文望远镜或者人眼接收到这些光,自然就能观测到星系,例如,我们可以用肉眼直接看到位于两三百万光年之外的仙女座星系和三角座星系。

宇宙的存在时间长达上百亿年,星系早在几百万年就已经存在,所以数百万光年之外的星系所发出的光是有足够的时间来到地球上。一旦这些光到达地球,我们只要接收到光就能看到星系。但由于距离遥远,大部分河外星系发出的光到达地球上时已经非常暗淡,只有借助天文望远镜强大的聚光能力,才能观测到它们。

由于宇宙诞是在138亿年前形成,理论上,光在宇宙中的最远传播距离为138光年。迄今为止,天文学家已经观测到光行距离达到了134亿光年的星系(GN-z11)。

宇宙空间结构在持续膨胀,导致分布于空间中的不同星系互相远离。因此,有些遥远星系发出的光还没来得及到达地球,只有继续等待一定的时间,这些光才会走完路程抵达地球,所以我们在未来还会观测到更多未知的星系。

另外,当两个星系目前的距离大于140亿光年之时,由于空间膨胀过快,它们的退行速度就会超光速(与相对论所说的速度不矛盾)。因此,那些非常遥远星系发出的光永远也走不完去往地球的路程,所以它们永远也不会被我们观测到。




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