太陽光能照射多遠,最遠距離多少光年還能看到,有多亮…


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太陽光能照射多遠,最遠距離多少光年還能看到,有多亮呢?

理論上,太陽光現在可以照射到45.7億光年遠。這是因為太陽已經有45.7億歲了,它發出的光走了45.7億年,就到了距離我們45.7億光年的位置。當然,恆星年齡測算只是個大致年齡,太陽這個年齡是科學界測算出來的數據。

  • 現在人類能看多遠?

但太陽光走了這麼遠,並不一定就能夠看到。如果在距離我們45.7億光年的地方,有一個與我們人類相當的文明存在,憑目前人類的科技能力,還無法看到這麼遠一個太陽的光芒。這是因為,光隨著距離拉遠,在路途會由於各種粒子塵埃阻擋發生折射、散射、吸收、衰減,最終光度就越來越弱,而人類的視網膜是有分辨極限的,超出了這個極限,就看不到了。

人類通過科技發展,建造了巨大的望遠鏡,延伸了人類的視覺,讓人類能夠看到比肉眼遠很多的天體。如哈勃望遠鏡,現在已經觀測到了距離我們130多億光年的星系群,發現了距我們90億光年的恆星。

但哈勃望遠鏡也還是有觀測極限的,發現這麼遠的天體主要是因為:1、星系群非常大,也非常亮,比太陽大多了、亮多了;那顆被稱為“伊卡洛斯” ,距離我們90億光年遠的恆星也很大,而且發現它純屬幸運,因為它的光線路徑正好經過了一個太空引力透鏡,這個巨大的引力透鏡把這顆恆星放大了2000倍,加上哈勃望遠鏡的共同作用,才被人看到,因此這顆恆星又叫引力透鏡星1(LS1)。

  • 絕對星等和視星等

天上的各種星星有恆星和行星之分。恆星是由於中心核聚變自主發光發熱的天體,行星自己不發光,但會反射陽光而被人們所看到。人們把天上星星亮度(光度)強弱,用星等來劃分等級。星等有兩種,一種是絕對星等,一種是目視星等。

絕對星等只有自身發光的恆星才有,行星沒有絕對星等。絕對星等亮度等級,是假定所有恆星都距離我們10pc(秒差距,1秒差距約3.26光年)的位置能夠看到的亮度,也就是恆星絕對星等是在同一起跑線上發出的光來測定的,因此是恆星真正的亮度;目視星等簡稱視星等,是人類肉眼感覺到星星的亮度,不管恆星還是行星,也不管它們距離我們遠近,只要能發光,人類憑肉眼在地球上感覺的亮度,給它們定下的等級。

因此視星等只是感覺亮度,不是天體的實際亮度。

星等以數值劃分,數值越小表示越亮,數值越大表示越暗。還有負數,負得越多,就表示這顆星星越亮。星等是按照相差5等,亮度差100倍來設定的,100的開5次方根就約為2.512,就是每一個等級亮度差約2.512倍,相差多少等,就是2.512的多少次方倍。

  • 人類目前能夠看到最暗的天體

由於天上的星星距離我們完全不同,有的只有幾千萬千米,如金星;有的幾光年,有的幾千光年,如海山二。近的都是行星,光年級距離的都是恆星。

因此我們看到的亮度就完全與其絕對亮度無關,反而是距離我們最近的幾顆行星,如金星、木星、火星比天上所有恆星都亮。人類肉眼能夠看到天上的星星共有6000多顆,其中絕大多數都是恆星,最近的就是金星,距離最近時只有約4000萬千米,肉眼能夠看到最遠的恆星是海山二,距離我們約7500光年。

太陽在銀河系裡面算一顆中小型的恆星,絕對星等為4.83等;但由於是距離我們最近的恆星,只有約1.5億千米,因此視星等達到-26.74等。

肉眼分辨極限約為6等星,因此我們夜空中能看到最亮的行星為金星,最亮時視星等約-4.6等;最亮的恆星是天狼星,視星等約-1.46;能看到最暗的星星視星等為6等左右。之所以左右,是因為觀星空氣條件很重要。如空氣寧靜度好,沒有光污染,就能夠看到更暗的星星,反之連5等星也很難看到。

哈勃望遠鏡最暗分辨率可以看到28等星,人眼能看到的最暗星等為6等,比哈勃望遠鏡差了22等,因此哈勃望遠鏡的最暗分辨率是人類的2.512 ^22倍,也就是6.3億多倍。

  • 太陽距離多遠我們還能夠看到?

視星等和絕對星等有一個換算公式,表述為:m=M-5log(d0/d)或M=m+5log(d0/d),前面公式是已知絕對星等換算出目視星等,後面公式是已知目視星等換算出絕對星等。式中,m表示目視星等,M表示絕對星等,d0為10秒差距(32.6光年),d為天體實際距離。

現在我們知道了這些基礎知識,通過星等換算就能得出:當太陽在距離我們8.6光年的天狼星位置時,視星等為1.94等,就是一顆不太亮,在天上排在第40位的亮星了;當太陽距離地球56光年遠的時候,視星等約為6.005等,已經是人類肉眼能夠看到最暗的極限了,再遠點就完全看不到了。

如果採用哈勃望遠鏡搜尋觀測,太陽就還可以遠離,一直到距離地球146萬光年的時候,視星等約為27.83,哈勃望遠鏡還勉強能夠看到,再遠就很難觀測了,除非中間有一個引力透鏡,把太陽放大,就可以再遠許多。不管怎麼看,看到了就說明光到了那裡,但沒有看到並不等於光沒到那裡,只是你沒這個本事看罷了。 (上面圖片很小,很難描述準確太陽亮度,僅供參考)

當然這是太陽光在傳播中,沒有被恆星或天體、塵埃遮蔽的情況下,與人類生物特徵和科技水平差不多的文明能夠看到最遠的太陽,如果低於或高於人類文明則另當別論。理論上太陽光已經走了45.7億年,宇宙的頂級文明也只能在45.7億光年的地方看到太陽。

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