太空望远镜怎么探测到20万光年适合人类生存开普勒星球的?

问出这个问题类似最初科学家对视觉的理解,曾经科学家认为眼睛可以发射某种波,经物体反弹回眼睛,于是看到东西。天文望远镜看到的是已经传过来的电磁波,本身不需要发射信号。

就像我们睁开眼睛就可以看到太阳,并不是眼睛的反应速度超越太阳,而是太阳在源源不断地向地球发射光线,光经物体漫反射之后进入人的眼睛,形成物体的倒影,再经过大脑视觉中枢处理产生视觉。是因为光一直都在,人睁开眼光自然而然地进入眼睛而已。观测遥远的天体也是一样,即便是距离20万光年,它曾经发出的光也不断地传播,可以被观测到就说明它的强度可以到达地球,又因为光源持续一段时间,所以有持续光线的情况下,望远镜对准某个区域就可以看到相应的天体,望远镜自身一般并不需要发射信号。

望远镜的种类很多,最常见的就是光学望远镜,主要的观测频段是可见光范围,因此是可视的,可具体成像的,另一种常见的是射电望远镜,射电信号其实就是电磁波,射电望远镜可以设定某一观测频段,然后设置相应的馈源舱、反射面,将大量电磁波聚焦,和光学类似,电磁波经锅状的反射面反射后聚焦在中央的馈源舱,就可以将很微弱的信号放大若干倍,以便继续宁观测。除此之外还有X射线望远镜、放射性物质望远镜等类型,哈勃望远镜获得的色彩斑斓的图像其实就是光学加氢观测器加上X射线探测仪,最终合成的图像,并不是实际观测的结果。

也因为望远镜的远离,在地球上观测到20万光年外的天体,实际上已经是它20万年前的面貌,在20万年前的某个时间,天体事件导致大量能量释放,且持续一段时间,在地球上就可以接收到这股波,于是被观测到。可以发射电磁波的望远镜也有,不过观测的对象主要是距离较近的天体,前不久坍塌的前世界最大天眼——美国直径300多米的阿雷西博天文台就有发射电磁波的作用,类似于雷达,它可以 发射一定强度的电磁波,其实有点类似激光,被天体反射回来之后就可以接收反射信号达到观测目的。

显然,这种望远镜无法观测远距离的天体,观测数万光年外的天体,信号来回就得十来万光年,且这种信号的强度可能已经超出了人类掌握的能源级别,很难进行观测,所以这口望远镜建设的目的还有待商榷,也许它就是作为一个地面的巨型雷达,可以侦测一些较小的地球大气层内部的物体。大多数望远镜不需要这样的功能,宇宙非常大,恒星、星系都非常多,因此会发生非常多的宇宙事件,爆发的能量级别都可以在地球上进行观测,人类并不需要观测所有的天体,只需要对感兴趣的事件进行观测就可以了。

不过现代人类的观测能力还是弱,还不能观测系外的单一恒星,越过银河系观测到的就是星系了。另外,开普勒星球距离地球根本没有20万光年,目前人类发现的类地行星都在1万光年之内,而且都是靠间接的观测方式,比如凌日法、引力摄动法等等,开普勒452b距离地球只有1402光年,人类目前都还不能直接观测距离地球4光年的比邻星系中行星,只是能直接观测到恒星罢了。

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投稿时间:2021-02-20  最后更新:2021-02-21

标签:望远镜   电磁波   天体   物体   反射   星球   太空   信号   地球   眼睛   距离   人类   适合   万光年

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