見上げると、どこまで過去が見えるか?

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私たちの感覚は過去に囚われている。 稲妻の閃光があり、それから数秒が経ち、遠雷のゴロゴロという音が聞こえます。 私たちは過去の音を聞いているのです。

私たちは過去も見ている。

音は3秒に1キロメートルほど進むが、光は1秒に30万キロメートルも進む。 私たちが3キロメートル先の閃光を見るとき、それは100分の1ミリ秒前に起こったことを見ているのです。

しかし、さらに遠くを見ると、さらに過去にさかのぼることができるのです。 自分の目で、数秒、数分、数時間、数年先の過去を見ることができるのです。 望遠鏡を覗けば、さらに遠い過去まで見ることができる。

1秒前に戻る

本当に過去に戻りたいなら、上を見ることです。

私たちが月を見るとき、ちょうど1秒前と同じ状態を見ているのです。 ESO/G.Hüdepohl

月は、谷や山、クレーターのある、私たちに最も近い天体です。

また、約38万km離れているので、光が月から私たちに到達するまでに1.3秒かかると言われています。 私たちは月を現在の姿ではなく、1.3秒前の姿として見ているのです。

月は瞬間的にはあまり変化しませんが、ミッションコントロールが月面にいる宇宙飛行士と話す時には、この1.3秒の遅れを感じ取ることができるのです。 電波は光速で伝わるので、ミッションコントロールからのメッセージは月に届くのに1.3秒かかり、最も早い返信でも戻ってくるのにさらに1.3秒かかります。

分と時間

月を越えてさらに過去に目を向けることも難しくありません。 太陽は約1億5千万km離れているので、約8分前の姿を見ることができます。

最も近い惑星である金星や火星でさえ、数千万キロメートル離れているので、数分前と同じように見ることができます。 火星が地球に非常に近いときは、3分ほど前の状態で見ていますが、それ以外のときは、火星から地球までの光の移動に20分以上かかります。

火星から地球までの距離が変わると、光の移動時間が変化するのです。 NASA、ESA、Z. Levay (STScI)

これは、地球上で火星のローバーを制御している場合に、いくつかの問題を提示します。 ローバーを時速1kmで走らせている場合、光速の有限性による遅れで、ローバーはあなたが見ている場所より200m先にいる可能性があり、ブレーキを踏むよう命令した後にさらに200m移動する可能性があるということなのです。

驚くことではありませんが、火星探査車は速度記録を更新しておらず、毎秒5cm(時速0.18km)で移動し、探査車の事故を防ぐために、搭載されたコンピュータが運転を支援します。

驚くには値しないが、火星ローバーは速度記録を破っておらず、毎秒5cm(時速0.18km)で走行し、ローバーは慎重にプログラムされたシーケンスに従い、危険の回避とパンクを防ぐためにオンボードコンピューターを使用しています。 NASA/JPL-Caltech/MSSS

もう少し宇宙の彼方に行ってみましょう。 地球に最も近い土星はまだ10億キロメートル以上離れているため、1時間以上前の姿を見ることができます。

2017年に土星の大気に突入したカッシーニ探査機に世界が同調したとき、我々は1時間以上前にすでに破壊されていた宇宙船からのエコーを聞いていたのです。

夜空にはたくさんの星があり、それらの星は信じられないほど遠くにあります。 その距離は光年で測られ、これは光が1年で進む距離に相当する。

最も近い恒星であるケンタウルス座アルファ星は、地球と太陽の距離の27万倍も離れています。 これは4光年なので、4年前のケンタウルス座α星が見えるわけです。

空で最も明るい星の中には、何百光年も離れているものがあります。 Y Beletsky (LCO)/ESO

もっと遠いところにある明るい星もあります。 オリオン座のベテルギウスは、約640光年の距離にあります。 もしベテルギウスが明日爆発しても(いつか爆発する)、私たちは何世紀もそのことを知らないでしょう。

望遠鏡がなくても、私たちはもっとずっと遠くを見ることができます。 アンドロメダ銀河やマゼラン雲は比較的近くにある銀河で、肉眼でも見えるほど明るい。

大マゼラン雲はわずか16万光年、アンドロメダは250万光年離れている。 ちなみに現代人が地球を歩き始めてからまだ30万年程度しか経っていない。

数十億

肉眼で数百万年先を見ることはできますが、数十億年先はどうでしょう。

3C 273は、何十億光年も離れているのに、小さな望遠鏡で見ることができるのです。 ESA/Hubble & NASA

クエーサー3C 273は、巨大なブラックホールによって、個々の銀河よりも明るい、信じられないほど明るい天体となりました。

しかし、25億光年の彼方にあるため、肉眼で見るよりも1000倍も暗いのです。

大きな望遠鏡になると、さらに宇宙を覗くことができ、私も直径1.5mの望遠鏡の接眼レンズを使わせてもらったことがあります。 クエーサーAPM 08279+5255はかすかな点で、120億光年も離れているのですから、当然といえば当然です。 APM 08279+5255を自分の目で見た人は比較的少ないのですが、そうすることで彼ら(そして私)は宇宙のほぼ全歴史を振り返っていることになるのです。

十分な大きさの望遠鏡があれば、クエーサーAPM 08279+5255を見て、120億年の時間をさかのぼることができます。 Sloan Digital Sky Survey

ですから、見上げるときには、今あるものを見ているのではなく、かつてあったものを見ているのだということを忘れないでください。

本当に努力しなくても、何年も先のことを見ることができるのです。 そして、望遠鏡を使えば、自分の目で何百万年、何十億年も先の過去を見ることができる。

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