Wenn ein Exoplaneten-Transit, den wir sehen, 13000 Lichtjahre entfernt ist, sehen wir dann eine 13000 Jahre alte Umlaufbahn? [Duplikat]
Wenn ein Stern 13000 Lichtjahre entfernt ist, heißt das nicht, dass wir 13000 Jahre altes Licht sehen? Wenn ja, heißt das dann, wenn wir einen Planeten mit schwindendem Sternenlicht entdecken, sehen wir einen Planeten, der 13000 Jahre alt ist? Sehen wir eine 13.000 Jahre alte Umlaufbahn?
Antworten
Ja und nein.
Wenn wir fragen, ob das Licht 13.000 Jahre von diesem Planeten zu unseren Augen gereist ist, dann ja.
Wenn wir jedoch implizieren, dass das Licht im Verhältnis zu heute 13.000 Jahre alt ist, ist dies nicht so einfach, da die Art und Weise, wie wir diese Dinge betrachten, normalerweise ein Konzept der Gleichzeitigkeit voraussetzt, das wir gewohnt sind, aber nicht wirklich existieren.
Zitiert aus Wikipedia :
Nach Einsteins spezieller Relativitätstheorie ist es absolut unmöglich zu sagen, dass zwei verschiedene Ereignisse gleichzeitig auftreten, wenn diese Ereignisse im Raum getrennt sind.
Wenn sich Systeme mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen, macht das Konzept der Gleichzeitigkeit keinen Sinn mehr, da Beobachter in diesen Systemen die Dinge nicht auf die gleiche Weise sehen. Zum Beispiel messen sie unterschiedliche Zeiträume zwischen zwei Super-Novae.
In Anbetracht dessen müssen wir akzeptieren, dass das Licht 13.000 Lichtjahre vom fernen Stern entfernt war, aber Beobachter auf dem fernen Planeten haben seitdem möglicherweise nicht mehr die gleichen 13.000 Jahre erlebt wie wir.
Mit einem Wort, ja. Alles und jedes, was wir sehen, sehen wir so, wie es vor einer bestimmten Zeit war - ungefähr 1,3 Sekunden für den Mond, ungefähr 13.000 Jahre für Ihren hypothetischen Planeten. Wie @Richyt betonte, gibt es keine Möglichkeit, dass Informationen schneller als mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden.
Da alle Himmelsobjekte alle anderen gravitativ beeinflussen, werden die Umlaufbahnen nicht rechtzeitig eingefroren und „entwickeln“ sich. Wenn dieser Planet das einzige „große“ Ding ist, das sich um seinen Stern bewegt, ändert sich seine Umlaufbahn sehr langsam, aber es gibt immer noch eine Veränderung, die in 13.000 Jahren spürbar sein kann oder nicht, abhängig von vielen Faktoren wie der Nähe des Planet zu seinem Stern (je näher er ist, desto stärker wäre die relativistische Präzision der Umlaufbahn - z. B. 43 Zoll / Jahrhundert für Merkur, 8,6 Zoll / Jahrhundert für Venus und 3,8 Zoll / Jahrhundert für die Erde [Quelle für diese beiden letzteren: https://arxiv.org/pdf/0802.0176.pdf).
Um die anderen Antworten ein wenig zu erweitern; Wenn ein Außerirdischer auf diesem Exoplaneten sein supermächtiges Teleskop in unsere Richtung drehen und die Erde vergrößern würde, würde er Gletscher und Eiskappen sehen, die vom Nordpol bis zu den Alpen reichen, und Banden von Jägern und Sammlern, die Karibu entlang der Erde jagen Kanten der Eisplatten. Scannen Sie ein bisschen und er könnte eine seltsam geordnete Vegetation in der Region um Mesopotamien bemerken, als einige von ihnen mit der Landwirtschaft experimentierten ...
Soweit ich sehen kann, wären Sie es ja. Es gibt keine Möglichkeit zu wissen, was dort jetzt geschieht, da die Relativitätstheorie die Ausbreitung von Informationen nicht schneller (oder langsamer, wenn sich Licht mit Lichtgeschwindigkeit bewegt) als mit Lichtgeschwindigkeit zulässt, also in 13000 Jahren dieser Fall.
Ja, aber nur, weil es in unserer Galaxie ist.
Für Objekte außerhalb unserer Galaxie, die nicht gravitativ an uns gebunden sind, ist dies nicht unbedingt der Fall. Es gibt ein paar Wendungen.
Gravitationslinsen sind eins. Licht muss keinen direkten Weg nehmen, um uns zu erreichen. Massive Objekte biegen das Licht um sie herum. Manchmal verhält sich dies wie ein Objektiv, um das Bild zu schärfen, was sehr nützlich ist. Dies kann auch optische Täuschungen wie ein Einsteinkreuz verursachen, wodurch ein einzelnes Bild viermal erscheint. Durch das Objektiv wird die Entfernung erhöht, die das Licht zurücklegen muss, was dazu führen kann, dass die zurückgelegte Entfernung (und damit die Zeit) größer ist als die Entfernung auf der geraden Linie.
Ein dramatisches Beispiel dafür ist die extra-galaktische Refsdal Supernova, die voraussichtlich am Himmel erscheinen wird. Wie? Weil sie es schon gesehen haben. Die Supernova wurde im November 2014 entdeckt. Wissenschaftler berechneten, dass sie aufgrund von Linsen irgendwann Ende 2015 wieder auftauchen würde, und zwar im Dezember 2015. Veritasium hat ein gutes Video über Gravitationslinsen und diese Vorhersage .
Aber das hat nur ein paar Jahre, möglicherweise ein paar Jahrzehnte zu einer bereits milliardenschweren Reise beigetragen. Viel wichtiger ist die Rotverschiebung . Da sich das Universum ausdehnt, bewegen sich Galaxien im Allgemeinen voneinander weg. Je weiter von uns entfernt, desto schneller bewegt es sich weg. Die am weitesten entfernten Objekte bewegen sich mit größerer Geschwindigkeit als die Lichtgeschwindigkeit weg, was bedeutet, dass wir sie niemals sehen oder mit ihnen interagieren werden. Was wir noch sehen können, ist das "beobachtbare Universum" .
Entfernte Galaxien befinden sich im Wesentlichen auf einem Förderband, das sich mit einem erheblichen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit von uns entfernt. Licht von sehr, sehr weit entfernten Galaxien braucht viel, viel länger, um uns zu erreichen als das Ereignis. Die Refsdal Supernova ist 9 Milliarden Jahre alt und dennoch 14 Milliarden Lichtjahre entfernt. Dies scheint zu bedeuten, dass sich Licht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Wie hat es 14 Milliarden Lichtjahre in 9 Milliarden Jahren abgedeckt?
Das liegt daran, dass sich in diesen 9 Milliarden Jahren die Galaxie der Supernova und unsere um mehr als 5 Milliarden Lichtjahre voneinander entfernt haben. Oder besser gesagt, zwischen uns und der Supernova wurden mehr als 5 Milliarden Lichtjahre Raum hinzugefügt.
Auf diese Weise können wir, obwohl das Universum auf ungefähr 13,8 Milliarden Jahre geschätzt wird, theoretisch ungefähr 45 Milliarden Lichtjahre sehen. Licht vom "Rand" wanderte vor 13,8 Milliarden Jahren auf uns zu, als alles viel näher beieinander lag, aber das expandierende Universum ließ es 13,8 Milliarden Jahre dauern, bis es uns erreichte. Aufgrund der Expansion sind diese Objekte nun 45 Milliarden Lichtjahre entfernt. Diese Kugel mit einem Radius von 45 Milliarden ist das beobachtbare Universum .
Objekte in unserer Galaxie sind davon nicht betroffen, da wir gravitativ miteinander verbunden sind. Während sich das Universum ausdehnt, tut dies unsere Galaxie nicht. Die Schwerkraft hält es zusammen.
Hängt davon ab, welche Uhr Sie verwenden und wo Sie sich befinden. Nach ihrer Uhr geschah das, was Sie jetzt sehen, vor 13000 Jahren in ihrer Vergangenheit. An Ihrer Uhr sehen Sie es jetzt, aber es ist in der Vergangenheit passiert.