理论上,太阳光现在可以照射到45.7亿光年远。这是因为太阳已经有45.7亿岁了,它发出的光走了45.7亿年,就到了距离我们45.7亿光年的位置。当然,恒星年龄测算只是个大致年龄,太阳这个年龄是科学界测算出来的数据。
现在人类能看多远?
但太阳光走了这么远,并不一定就能够看到。如果在距离我们45.7亿光年的地方,有一个与我们人类相当的文明存在,凭目前人类的科技能力,还无法看到这么远一个太阳的光芒。这是因为,光随着距离拉远,在路途会由于各种粒子尘埃阻挡发生折射、散射、吸收、衰减,最终光度就越来越弱,而人类的视网膜是有分辨极限的,超出了这个极限,就看不到了。
人类通过科技发展,建造了巨大的望远镜,延伸了人类的视觉,让人类能够看到比肉眼远很多的天体。如哈勃望远镜,现在已经观测到了距离我们130多亿光年的星系群,发现了距我们90亿光年的恒星。
但哈勃望远镜也还是有观测极限的,发现这么远的天体主要是因为:1、星系群非常大,也非常亮,比太阳大多了、亮多了;那颗被称为“伊卡洛斯”,距离我们90亿光年远的恒星也很大,而且发现它纯属幸运,因为它的光线路径正好经过了一个太空引力透镜,这个巨大的引力透镜把这颗恒星放大了2000倍,加上哈勃望远镜的共同作用,才被人看到,因此这颗恒星又叫引力透镜星1(LS1)。
绝对星等和视星等
天上的各种星星有恒星和行星之分。恒星是由于中心核聚变自主发光发热的天体,行星自己不发光,但会反射阳光而被人们所看到。人们把天上星星亮度(光度)强弱,用星等来划分等级。星等有两种,一种是绝对星等,一种是目视星等。
绝对星等只有自身发光的恒星才有,行星没有绝对星等。绝对星等亮度等级,是假定所有恒星都距离我们10pc(秒差距,1秒差距约3.26光年)的位置能够看到的亮度,也就是恒星绝对星等是在同一起跑线上发出的光来测定的,因此是恒星真正的亮度;目视星等简称视星等,是人类肉眼感觉到星星的亮度,不管恒星还是行星,也不管它们距离我们远近,只要能发光,人类凭肉眼在地球上感觉的亮度,给它们定下的等级。
因此视星等只是感觉亮度,不是天体的实际亮度。
星等以数值划分,数值越小表示越亮,数值越大表示越暗。还有负数,负得越多,就表示这颗星星越亮。星等是按照相差5等,亮度差100倍来设定的,100的开5次方根就约为2.512,就是每一个等级亮度差约2.512倍,相差多少等,就是2.512的多少次方倍。
人类目前能够看到最暗的天体
由于天上的星星距离我们完全不同,有的只有几千万千米,如金星;有的几光年,有的几千光年,如海山二。近的都是行星,光年级距离的都是恒星。
因此我们看到的亮度就完全与其绝对亮度无关,反而是距离我们最近的几颗行星,如金星、木星、火星比天上所有恒星都亮。人类肉眼能够看到天上的星星共有6000多颗,其中绝大多数都是恒星,最近的就是金星,距离最近时只有约4000万千米,肉眼能够看到最远的恒星是海山二,距离我们约7500光年。
太阳在银河系里面算一颗中小型的恒星,绝对星等为4.83等;但由于是距离我们最近的恒星,只有约1.5亿千米,因此视星等达到-26.74等。
肉眼分辨极限约为6等星,因此我们夜空中能看到最亮的行星为金星,最亮时视星等约-4.6等;最亮的恒星是天狼星,视星等约-1.46;能看到最暗的星星视星等为6等左右。之所以左右,是因为观星空气条件很重要。如空气宁静度好,没有光污染,就能够看到更暗的星星,反之连5等星也很难看到。
哈勃望远镜最暗分辨率可以看到28等星,人眼能看到的最暗星等为6等,比哈勃望远镜差了22等,因此哈勃望远镜的最暗分辨率是人类的2.512^22倍,也就是6.3亿多倍。
太阳距离多远我们还能够看到?
视星等和绝对星等有一个换算公式,表述为:m=M-5log(d0/d)或M=m+5log(d0/d),前面公式是已知绝对星等换算出目视星等,后面公式是已知目视星等换算出绝对星等。式中,m表示目视星等,M表示绝对星等,d0为10秒差距(32.6光年),d为天体实际距离。
现在我们知道了这些基础知识,通过星等换算就能得出:当太阳在距离我们8.6光年的天狼星位置时,视星等为1.94等,就是一颗不太亮,在天上排在第40位的亮星了;当太阳距离地球56光年远的时候,视星等约为6.005等,已经是人类肉眼能够看到最暗的极限了,再远点就完全看不到了。
如果采用哈勃望远镜搜寻观测,太阳就还可以远离,一直到距离地球146万光年的时候,视星等约为27.83,哈勃望远镜还勉强能够看到,再远就很难观测了,除非中间有一个引力透镜,把太阳放大,就可以再远许多。不管怎么看,看到了就说明光到了那里,但没有看到并不等于光没到那里,只是你没这个本事看罢了。(上面图片很小,很难描述准确太阳亮度,仅供参考)
当然这是太阳光在传播中,没有被恒星或天体、尘埃遮蔽的情况下,与人类生物特征和科技水平差不多的文明能够看到最远的太阳,如果低于或高于人类文明则另当别论。理论上太阳光已经走了45.7亿年,宇宙的顶级文明也只能在45.7亿光年的地方看到太阳。
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