Wie können Teleskope so weit sehen?

7 Antworten

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.

Die Teleskope "sehen" nicht so weit. Die Teleskope "sehen" so empfindlich.

Das Licht der sehr weit entfernten Sterne ist auf Grund dieser Entfernung nur sehr schwach erkennbar.

Beispiel: Ein hell leuchtendes Smartphonedisplay in dunkler Nacht, 50cm sehr hell, 50 Meter ein Lichtpunkt, in 500 Metern kaum noch wahrnehmbar. Jetzt wird das gute Fernglass  (ohne Nachtsichtgerät) rausgeholt und das Smartphonedisplay ist wieder deutlicher (heller) erkennbar.

In 50 km hilft das gute Fernglas nicht wirklich, da muss größeres Gerät her, aber das Smartphonedisplay leuchtet die gesamte Zeit gleich hell.

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.

Es werden die Lichtstrahlen eingefangen, die vor 100 Mio. Jahren auf den Weg geschickt wurden, also ja, alte. Teleskope benutzen Linsen und Spiegel um groesser und heller zu sehen. Wie genau ein Teleskop finktioniert, kannst du im Internet finden.

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...

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@habakuk63

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.

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