Jeśli tranzyt egzoplanety, który widzimy, znajduje się w odległości 13 000 lat świetlnych, czy widzimy orbitę liczącą 13 000 lat? [duplikować]
Jeśli gwiazda znajduje się 13000 lat świetlnych od nas, czy to nie znaczy, że widzimy światło sprzed 13000 lat? Jeśli tak, to czy to oznacza, że kiedy odkrywamy planetę o słabnącym świetle gwiazd, widzimy planetę, która ma 13000 lat? Czy widzimy orbitę liczącą 13 tysięcy lat?
Odpowiedzi
Tak i nie.
Jeśli pytamy, czy światło przebyło 13 000 lat od tej planety do naszych oczu, to tak.
Jeśli jednak sugerujemy, że światło ma 13 000 lat w stosunku do teraz, to nie jest to takie proste, ponieważ sposób, w jaki patrzymy na te rzeczy, zwykle zakłada pojęcie równoczesności, do której jesteśmy przyzwyczajeni, ale tak naprawdę nie istnieje.
Cytat z Wikipedii :
Zgodnie ze specjalną teorią względności Einsteina nie można powiedzieć w sensie absolutnym, że dwa odrębne zdarzenia zachodzą w tym samym czasie, jeśli są one rozdzielone w przestrzeni.
Jeśli systemy poruszają się z różnymi prędkościami, koncepcja równoczesności nie ma już sensu, ponieważ obserwatorzy w tych systemach nie widzą rzeczy dziejących się w ten sam sposób. Na przykład zmierzą różne okresy czasu między dwiema supernowymi.
Biorąc to pod uwagę, musimy zaakceptować fakt, że światło mogło przebyć 13 000 lat świetlnych od odległej gwiazdy, ale obserwatorzy na odległej planecie mogli nie doświadczyć od tamtego czasu takich samych 13 000 lat jak my.
Jednym słowem tak. Cokolwiek i wszystko, co widzimy, widzimy tak, jak to było jakiś czas temu - około 1,3 sekundy dla Księżyca, około 13 000 lat dla twojej hipotetycznej planety. Jak zauważył @Richyt, nie ma sposobu, aby informacje podróżowały szybciej niż prędkość światła.
Ponieważ wszystkie ciała niebieskie wpływają grawitacyjnie na inne, orbity nie są zamrożone w czasie i „ewoluują”. Jeśli ta planeta jest jedyną „główną” rzeczą grawitującą wokół swojej gwiazdy, jej orbita będzie się zmieniać bardzo powoli, ale nadal zachodzi zmiana, która może być zauważalna lub nie za 13 000 lat, w zależności od wielu czynników, takich jak bliskość gwiazdy. planeta do swojej gwiazdy (im bliżej, tym silniejsza relatywistyczna precesja orbitalna - np. wynosi 43 ″ / wiek dla Merkurego, 8,6 ″ / wiek dla Wenus i 3,8 ″ / wiek dla Ziemi [źródło dla tych dwóch ostatnich: https://arxiv.org/pdf/0802.0176.pdf).
Aby nieco rozwinąć inne odpowiedzi; gdyby obcy na tej egzoplanecie skierował swój supermocny teleskop w naszą stronę i zbliżył się do Ziemi, zobaczyłby lodowce i czapy lodowe sięgające od bieguna północnego do Alp oraz bandy łowców-zbieraczy ścigających karibu wzdłuż krawędzie lądolodu. Rozejrzyj się trochę, a może zauważyć dziwnie uporządkowaną roślinność w rejonie Mezopotamii, ponieważ niektórzy z nich eksperymentowali z rolnictwem ...
O ile widzę, tak, byłbyś. Nie ma sposobu, aby dowiedzieć się, co się tam dzieje teraz, ponieważ teoria względności nie pozwoliłaby na propagację informacji szybciej (lub wolniej, gdy światło porusza się z prędkością światła) niż prędkość światła, a zatem 13000 lat w ta sprawa.
Tak, ale tylko dlatego, że znajduje się w naszej galaktyce.
W przypadku obiektów znajdujących się poza naszą galaktyką, które nie są z nami związane grawitacyjnie, niekoniecznie jest to prawdą. Jest kilka zwrotów akcji.
Jedną z nich jest soczewkowanie grawitacyjne . Światło nie musi podążać bezpośrednią drogą, aby do nas dotrzeć. Masywne obiekty będą otaczać je światłem. Czasami zachowuje się jak soczewka do wyostrzenia obrazu, bardzo przydatne. Może to również powodować złudzenia optyczne, takie jak krzyż Einsteina, powodujący, że pojedynczy obraz pojawia się cztery razy. Soczewkowanie zwiększa odległość, jaką musi pokonać światło, co może spowodować, że przebyta odległość (a tym samym czas) będzie większa niż odległość w linii prostej.
Dramatyczną ilustracją tego jest pozagalaktyczna Supernowa Refsdal, która miała się pojawić na niebie. W jaki sposób? Ponieważ już to widzieli. Supernowa została zauważona w listopadzie 2014 r. Naukowcy obliczyli, że po soczewkowaniu pojawi się ona ponownie pod koniec 2015 r., A wydarzyła się w grudniu 2015 r. Veritasium ma dobry film na temat soczewkowania grawitacyjnego i tej prognozy .
Ale to tylko dodało kilka, być może kilkadziesiąt lat, do wielomiliardowej podróży. O wiele bardziej liczy się przesunięcie ku czerwieni . Ponieważ wszechświat się rozszerza, galaktyki na ogół oddalają się od siebie. Im dalej od nas, tym szybciej się oddala. Najdalsze obiekty oddalają się z prędkością większą niż światło, co oznacza, że nigdy nie zobaczymy ich ani nie będziemy z nimi wchodzić w interakcje; to, co wciąż możemy zobaczyć, to „obserwowalny wszechświat” .
Odległe galaktyki znajdują się zasadniczo na przenośniku taśmowym, oddalającym się od nas z prędkością znacznego ułamka prędkości światła. Światło z bardzo, bardzo odległych galaktyk dociera do nas znacznie, znacznie dłużej niż zdarzenie. Refsdal Supernova ma 9 miliardów lat, ale znajduje się w odległości 14 miliardów lat świetlnych. Wydaje się, że oznacza to, że światło porusza się szybciej niż światło. Jak to się stało, że pokonało 14 miliardów lat świetlnych w ciągu 9 miliardów lat?
Dzieje się tak, ponieważ w ciągu tych 9 miliardów lat galaktyka supernowej i nasza galaktyka oddaliły się od siebie o ponad 5 miliardów lat świetlnych. A właściwie ponad 5 miliardów lat świetlnych przestrzeni zostało dodanych między nami a supernową.
W ten sposób, pomimo szacowania, że Wszechświat ma około 13,8 miliarda lat, teoretycznie możemy zobaczyć około 45 miliardów lat świetlnych. Światło z „krawędzi” zaczęło wędrować w naszym kierunku 13,8 miliarda lat temu, kiedy wszystko było znacznie bliżej siebie, ale rozszerzający się wszechświat spowodował, że dotarcie do nas zajęło 13,8 miliarda lat. Teraz, w wyniku ekspansji, obiekty te znajdują się 45 miliardów lat świetlnych od nas. Ta kula o promieniu 45 miliardów to Obserwowalny Wszechświat .
Nie wpływa to na obiekty w naszej galaktyce, ponieważ jesteśmy ze sobą związani grawitacyjnie. W miarę rozszerzania się wszechświata nasza galaktyka się nie rozszerza; grawitacja trzyma go razem.
Zależy, jakiego zegara używasz i gdzie się znajdujesz. Według ich zegara to, co teraz widzicie, wydarzyło się 13000 lat temu w ich przeszłości. Na swoim zegarze widzisz to teraz, ale zdarzyło się to w przeszłości.