Wie können Teleskope so weit sehen?
Also meine Frage ist, wie Teleskope so weit sehen können?
Also in manchen Dokus wird erwähnt, dass ein Planet in 100 Millionen Lichtjahren
entfernung erwähnt wird. Ich weiß, dass Teleskope mit Spiegeln funktionieren
aber diese brauchen doch 100 Millionen Lichtjahre um dahin zu kommen?
Werden alte Lichtstrahlen eingefangen die seit 100 Millionen Jahren zu uns unterwegs
waren? Und wenn: Wie können diese ein klares Bild ergeben?
Ich raffs nicht ganz
7 Antworten
aber diese brauchen doch 100 Millionen Lichtjahre um dahin zu kommen?
Du musst doch auch nicht zu den am Nachthimmel mit dem bloßen Auge sichtbaren Sternen reisen, um sie zu sehen. Stattdessen machen deine Augen aus dem Licht, das von einem Objekt ausgesendet wird, ein BIld von dem Objekt, egal um was es sich handelt. Nach genau dem gleichen Prinzip funktionieren auch Kameras und Teleskope.
Wobei die noch den Vorteil haben, dass man das Objektiv viel größer machen und so für die Bilder mehr Licht sammeln kann als es unsere kleinen Augen können und die Belichtungszeit beliebig hoch machen kann, was auch die für ein Bild zur Verfügung stehende Lichtmenge erhöht.
Also ja, es werden einfach die Lichtstrahlen eingefangen, die das aufgenommene Objekt schon in der Vergangenheit ausgesendet hat und die im Moment der Bildaufnahme hier ankommen. Die, die es jetzt ausssendet, können erst zur Bilderzeugung genutzt werden, wenn sie auch hier ankommen.
Man sieht daher eigentlich permanent alles so, wie es in der Vergangenheit war und nicht wie es jetzt ist. Aufgrund der geringen Lichtlaufzeit beträgt der Unterschied bei Objekten hier auf der Erde aber nur wenige Bruchteile einer Sekunde, zu wenig, um es zu bemerken.
Aber in 100 Millionen Lichtjahren Entfernung kann man heutzutage keine Planeten entdecken. Ein so weit entferntes Objekt ist schon in irgendeiner anderen Galaxie und da ist es mit heutiger Technik schon schwierig bis unmöglich (je nach Entfernung) überhaupt verschiedene Sterne optisch voneinander zu trennen.
Und selbst innerhalb der Michstraße konnten bisher höchstens in wenigen Tausend Lichtjahren Entfernung Planeten entdeckt werden (die ganze Milchstraße hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren).
Und wenn: Wie können diese ein klares Bild ergeben?
Das kommt daher, dass Parabolspiegel und Sammellinsen zumindest bis zum Brennpunkt nichts an der Anordnung der vom Objekt kommenden Lichtstrahlen ändern, sondern sie einfach nur im Brennpunkt zusammenlaufen lassen, und danach nur oben und unten und rechts und links vertauschen, so dass es spiegelverkehrt auf dem Kopf steht.
Genau das passiert übrigens auch in unseren Augen, erst im Gehirn wird das Bild wieder richtig herum gedreht. In Linsenteleskopen kann man weitere Linsen benutzen, so dass das Bild auch wieder richtiger herum gedreht wird und im Weltall schwebende Teleskope haben ja eh kein Okular, durch das man persönlich sehen kann. Da kann der Computer, der die Daten auswertet, das Bild richtig drehen.
Wobei Exoplanetenforscher weniger an schönen Bilder als vielmehr an der Aufzeichnung von Helligkeitsschwankungen der beobachteten Sterne oder einer abwechselnden Verschiebung ihrer Spektrallienien zum roten Ende (Rotverschiebung) und zum blauen Ende (Blauverschiebung) des Lichtspektrums interessiert sind. Beides können Anzeichen für die Sterne umkreisende Planeten sein, weil die von der Eerde aus gesehen entweder periodisch die Sterne verdecken oder die Sterne durch die Gravitation der Planeten zum Wackeln gebracht werden wie ein sich im Kreis drehender Hammerwerfer vom Gewicht des Hammers.
Teleskope fangen einfach das Licht ein was hier und jetzt ankommt.
100 Millionen Lichtjahre entfernt bedeutet einfach, dass dieser Stern das Licht vor 100 Millionen Jahren ausgestrahlt hat, dass wir heute sehen.
Wir sehen also den Stern so, wie er vor 100 Millionen Jahre aussah. Ob er noch existiert oder nicht können wir nicht wissen.
Unsere Sonne sehen wir immer wie sie vor 8 Minuten war. Denn so lange braucht das Licht der Sonne bis zur Erde.
Werden alte Lichtstrahlen eingefangen die seit 100 Millionen Jahren zu uns unterwegs waren?
Ja, wenn man etwas untersucht, was 100 Millionen Lichtjahre entfernt ist, untersucht man Licht, was 100 Millionen jahrelange unterwegs war.
Ich weiß, dass Teleskope mit Spiegeln funktionieren aber diese brauchen doch 100 Millionen Lichtjahre um dahin zu kommen?
Die Spiegel sind Teil des Teleskops und befinden sich auf der Erde oder erdnah im Weltraum (z.B. Hubble). Aufgabe der Spiegel ist es das Licht zu sammeln und so die Helligkeit zu erhöhen. Ferner wird auch noch vergrößert, d.h. das Bild weiter auseinandergezogen.
Die Lichtstrahlen ergeben aber kein klares Bild vielmehr wird der Stern einfach nur als Punkt abgebildet. Relevant ist hier vor allen, wie weit man das Licht eines einzelen Sterns isolieren kann.
Ob ein Planet den Stern umkreist untersucht man mit der Farbänderung des Sternes aufgrund des Doppler Effekts. Das Prinzip selbst ist simpel, bewegt sich der Stern auf uns zu, bzw. weniger schnell von uns weg, wird er zu kürzeren Wellenlängen also nach Blau verschoben, bewegt er sich von uns weg verschiebt sich die Farbe nach Rot.
Das Problem bei der Beobachtung ist, das diese Effekte natürlich sehr gering sind.
Das Licht, dass die Sterne aussenden, altert nicht. Es fliegt einfach so vor sich hin, bis es irgendwo auftrifft. Dabei ist es ihm egal, wieviele Jahre es unterwegs ist. Der Lichtstrom wird aber immer dünner, da es sich ja in einem immer größeren Raum ausbreitet.
Teleskope können das bischen Licht, dass von einem weit entfernten Stern ankommt sehen, weil sie eine große lichtsammelnde Fläche haben. Unser Auge hat einen Durchmesser von wenigen mm, ein großes Teleskop von über 10 m. Damit sammeln sie viel mehr Licht ein und konzentrieren es auf eine kleine Fläche (Auge, Film, Chip).
Planten kann man aber in 100 Millionen Lichtjahren noch nicht sehen. Ein Planet reflektiert das Licht des Sternes, den er umfliegt. Wir sehen nur den Stern oder die Sternansammlung (Sternhaufen, Galaxie)
Wenn du wissen willst, warum das Licht der Sterne ein scharfes Bild ergibt, erkundige dich nach der Bildentstehung bei Sammellinsen oder Hohlspiegeln.
Es gibt keine Teleskope, mit denen man einen Planeten in 100 Millionen Lichtjahren Entfernung sehen könnte.
Ein solches müßte einen Spiegeldurchmesser von der Größe unseres Sonnensystems haben.
Oh Shit, dann ist das alles Fake News?
https://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/xdf.html
Die NASA schreibt etwas von ....bis zu 13,2 Mrd Lichtjahren Entfernung...
Die NASA schreibt aber nicht, daß sie (oder irgendwer) Planeten in 13,2 Mrd. LJ Entfernung entdeckt hat.
Auf diese Riesenentfernung kann man keine Sterne sehen und sogar ganze Galaxien nur extrem schwach. Auf diese Entfernung kann man nur Einzelobjekte, wie Supernovae und vor allem Quasare klar erkennen.
Die Hubble-Deep-Field-Aufnahmen sind Extrem-Langbelichtungen, wodurch entfernte Galaxien aufgelöst wurden.
Das sind aber keine einzelnen Planeten - nicht mal Sonnen.
Das sind Galaxien.
Und um die paar Photönchen einzufangen, die aus dieser riesigen Entfernung noch bei uns ankommen, musste das Teleskop ganze 15 Tage stillstehen und draufhalten.
Aber wenn diese Lichtstrahlen bei der Erde ankommen, können sie doch nur kurz gesehen werden? Wird dann direkt ein Bild davon erstellt oder wie genau soll das gehen=?