只憑藉人眼可以看見多深的宇宙?

只憑藉人眼可以看見多深的宇宙?可以看見最遠的距離是多遠?

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本題已收錄至知乎圓桌 ?宇宙那麼大,更多討論歡迎關注。


下面這篇是我在另一個問題的回答,我認為也適合這裡的討論。

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作者:一貫正確
鏈接:肉眼最遠能看到多遠的星星,如果能看到以光年計距離的星體,那看到的是此時的它還是幾年前的它? - 一貫正確的回答
來源:知乎
著作權歸作者所有,轉載請聯繫作者獲得授權。

首先排除超新星、伽馬射線暴等偶然出現的現象,我們現在討論的是可以長期穩定看到的天體。

視力正常的人肉眼可見的最高星等(星等越高越暗)通常為6等,而6等的精確定義為5.50等(含)~6.50等(不含)之間,因此我們先明確我們討論的是所有視星等小於6.50等的天體。雖然有極個別的人在某些極端的地區和極端天氣條件下甚至可以看到7等的天體,但那不是我們一般人能做到的,我們不予討論。

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先討論點題外話。

網上很多資料以及知乎上的回答都說肉眼可見的最遠天體是仙女座星系(M31),這是不對的。肉眼可見的最遠天體是三角座星系(M33)而非M31。M31距離為254萬光年,而M33的距離約為295萬光年。不過,與M31明亮的4.36等相比,M33的5.72等太暗了,因此肉眼看見過M33的人其實非常非常少。

M33是本星系群的第三大星系,也是仙女座星系最大的衛星星系。本星系群是我們銀河系所在的星系集團,包含大約50-100個星系(因為某些星系非常小而黯淡,且有些星系正在與另外星系合併過程中,因此具體數目很難精確界定),其中最大的前4名是:1.仙女座星系、2.銀河系、3.三角座星系、4.大麥哲倫雲星系(銀河系的衛星星系,距離我們17萬光年,視星等0.9)。

宇宙中的星系中有5個是肉眼可見的,除了前面說的4個以外,還有一個也是銀河系的衛星星系小麥哲倫雲星系(離我們19萬光年)。

以上討論的是肉眼所見的所有天體最遠者,其資料在網上都可以輕鬆查到,一面要討論的正題,則不是那麼容易找到資料。

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現在進入正題,我們要談到的是肉眼可見的最遠恆星,我查了很多資料,都沒有明確給出這個數據,因此只好自己動手,從所有肉眼可見的恆星資料里自己分析總結。

先談談理論上我們能看到的最遠恆星可以有多遠。宇宙中已知最明亮的恆星是R136A1,絕對星等為-12.9等,也就是說如果將其放在32.616光年遠處,它將有-12.9等那麼亮(在這麼遠的距離上竟然看起來比月亮還亮),作為對比的是,太陽的絕對星等是+4.83等。

那麼要把這個星球放在多遠的距離,才能讓它變成一顆視星等為微微小於6.50等的星呢?經過計算我們可以得到,這個距離是247417光年。

但是,實際上不可能有這麼遠的恆星能被我們看見。我們知道,超高亮度的恆星都是特超巨星,其質量巨大,內部溫度極高,其核聚變極端猛烈,恆星風強大到足以對抗其強大的引力,導致這種恆星會不斷地拋出巨量物質,在其周圍形成星雲將恆星包裹起來。事實上,我們發現的幾乎每一顆特超巨星都被星雲包圍而降低了其可見性,在銀河系中排名前10的特超巨星,只有離我們最近的一顆(約7500光年)同時也是最亮的一顆——海山二是肉眼可見(海山二因星雲阻擋,亮度不穩定,很多時候也是肉眼無法看見)的,其餘的都因星雲阻擋而無法看見。

因此,實際上我們肉眼可見的最遠恆星,通常不是絕對星等最亮的那幾顆,而是相對小一點點的(雖然它們也被列入特超巨星名單),它們因為稍小一點,噴出物質少一些,包裹的星雲也會薄而透明一些。

我查了我能查到的所有資料,包括中英文維基百科和幾家專業天文網站,分析了全部(一顆不漏)近7000顆肉眼可見的恆星的數據,列出了所有已知的距離超過一萬光年的肉眼可見恆星。

需要特別說明的是:遙遠恆星的距離測量,是比較不靠譜的事情,測量誤差經常會很大(除非它正好是一顆造父變星,因造父變星的距離通常可以準確測量),所以這些名單可能隨時會被更正。

我在製作這份名單時,採用了一票否決制,即所有資料里,有一個認為它的距離不到1萬光年,就將其排除。

1. HD61227【船尾座】 視星等6.34、距離40750光年。
這個數字比較可疑,因為其它所有超過1.5萬光年的恆星都已經被排除了,它卻有4萬光年之遙,但資料里顯示它是一顆造父變星,且數據有兩三個出處,增加了數據的可信度,所以這個數據暫且保留。

2.HD188209【天鵝座】視星等5.60、距離14825光年。有多個出處的資料相互印證,數據較為可靠。
這個是較可靠數據中最遠的一個,以後別人問你,肉眼可見的最遠恆星有多遠的時候,你可以告訴他,至少我知道一顆有14825光年遠。

3.HD188001【天箭座】視星等6.24、距離14174光年。孤證,可信度較低。

4.HD190603【天鵝座】視星等5.64、距離13589光年。數據較可靠。

4.HD91619 【船底座】視星等6.09、距離13589光年。數據較可靠。

6.HD97534 【船底座】視星等4.59、距離12544光年。數據較可靠。

7.螣蛇十二//HD224014【仙后座】視星等4.54、距離11648光年。數據較可靠。
這個是超過1萬光年的恆星中看起來最亮的一顆。

7.HD31327【御夫座】視星等6.17、距離11648光年。數據較可靠。

7.HD119796【半人馬座】視星等6.40、距離11648光年。數據較可靠。

10.HD91533【船底座】視星等5.98、距離11246光年。數據較可靠。

另附:部分被排除的恆星名單,這幾個有一點點可信度(僅一份資料里的數據顯示不到1萬光年),你可以自行搜集更多資料繼續深入研究以證實或證偽。

HD8065:32615光年;
王良增一//HD223385:32615光年(6150光年);
HD191877:19636光年(6200光年);
HD80558:19185光年(4200光年);
HD135591:16308光年(3543光年)。

還有一些,由於有不止一份資料都認為它們不到1萬光年遠,因此可認為是非常的不靠譜,就不列出了。

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你的後一個問題:天體離我們有多少光年,那麼我們看見的其實就是它多少年前的樣子,比如某天體離我們100光年遠,那麼我們看見的就是它100年前發出的光,也就是它100年前的樣子。

也許我們現在看見的某個遙遠的垂死恆星,實際上它已經不在了(比如發生了超新星爆發而變成了黑洞或中子星),可我們還不知道,因為它爆發時發出的光還在路上沒有到達我們的眼睛。


沒事送個首答~(算挖墳么……)

一般的情況就如之前兩位所答的那樣,M31在比較好的條件下對於一個普通人來說還是不難用肉眼看到的,至於M33這麼彌散的傢伙……也許可以吧……不過請先給我一個足夠黑暗的天空和足夠乾淨的大氣……

但是,如果一定包括所有情況,還真有一個比這幾個星系不知道遠到哪裡去了的天體曾經非常短暫地在理論上肉眼可見過。
GRB 080319B,一個伽馬射線爆……的光學餘輝。

感謝英文維基的鏈接,找到了當年GCN(Gamma-ray Coordination Network)上的通報。

http://gcn.gsfc.nasa.gov/other/080319.gcn3

(當天總共觀測到了4個伽馬爆,報文都混一塊了,注意一下)


這個爆是08年3月19日被雨燕衛星的Burst Alert Telescope (BAT)發現,地面多台設備快速跟進觀測餘輝,衛星上的X射線和紫外望遠鏡分別在爆發後60s和178s開始觀測。


波蘭主持,坐落於智利Las Campanas 的Pi of the Sky當時正好指向了爆發所在的天區(看項目組的一篇文章http://www.hindawi.com/journals/aa/2010/194946/,當時設備正在觀測之前一個伽馬爆的餘輝,而GRB 080319B正好落在設備的視場里),記錄到了最亮5.76等的光學餘輝,單看這個值已經在理論上的肉眼可見範圍內了。而考慮到他們的觀測使用了紅外截止濾鏡,這個亮度應該不會和真正肉眼觀測的亮度有太大出入。

隨後,地面的大型望遠鏡對獲得了餘輝光譜,測得紅移0.937,對應距離75億光年。

原始報文,注意magnitude那一欄就是Pi-of-the-Sky測到的光學餘輝的星等,從start-end那一欄可以看到達到肉眼可見的時間只有約半分鐘,我現在看到的資料顯示應該是沒有人真的用肉眼看到過它。


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TITLE: GCN CIRCULAR
NUMBER: 7445
SUBJECT: GRB 080319b light curve by Pi-of-the-Sky
DATE: 08/03/19 13:38:20 GMT
FROM: Grzegorz Wrochna at Soltan Inst.for Nuclear Studies &

M.Cwiok, W.Dominik, G.Kasprowicz, A.Majcher, A.Majczyna,
K.Malek, L.Mankiewicz, M.Molak, K.Nawrocki, L.W.Piotrowski,
D.Rybka, M.Sokolowski, J.Uzycki, G.Wrochna, A.F.Zarnecki
on behalf of "Pi of the Sky" collaboration Welcome to Pi of the Sky project

Following GCN 7439 we give the preliminary light curve of GRB 080319b
(IR-cut filter only):

start - end frame magnitude
6:12:33 - 6:12:43 &<=96 limit &>11.48
6:12:47 - 6:12:57 97 9.83
6:13:01 - 6:13:11 98 5.76
6:13:16 - 6:13:26 99 6.00
6:14:03 - 6:14:13 100 8.26
6:14:17 - 6:14:27 101 8.77
6:14:32 - 6:14:42 102 9.10
6:14:46 - 6:14:56 103 10.27
6:15:27 - 6:14:37 104 10.50
6:15:41 - 6:14:51 105 11.10
6:15:56 - 6:16:06 106 11.21
6:16:40 - 6:16:50 107 11.79
6:16:54 - 6:17:04 108 11.95

More information will be published at Welcome to Pi of the Sky project

觀測到的圖像,來自Pi of the sky的網站,不過對了一下星圖後表示懷疑不是亮度峰值附近的那幾張圖像。

上一張Pi of the Sky使用的設備,猜猜用的「望遠鏡」是……?

佳能的EF 85/1.2L~(感動常在……)

當時設備還只是在試運行,尚未完全建成,但那時的觀測也足以獲得大約2個球面度的視場。(作為比較,全天是4π球面度,你們感受一下)


資料來源於維基,GCN Archive,Pi of the sky項目網站等。

沒搞過伽馬爆這方面的東西,可能有些疏漏,歡迎指正~


哎,木樨童鞋回答的就不對了
M 33 三角座星系,和仙女座星系同屬本星系群,距銀河系295萬光年,視星等5.7,儘管這是合成星等,但在完全無光污染的環境下應該還是可以看見的。
當然,據說國外有奇人可以肉眼看到M 81,其視星等6.8,已經超出人類能夠看到最暗弱星等的極限了_(:з」∠)_如果真是這樣,那這個距離是1200萬光年


看看老式(!)電視機調頻失敗時的雪花點,裡邊有接近60%來自人類可見宇宙的最遠處--宇宙微波背景輻射。

這個回答挺水的但是竊以為符合要求,因為其的確是「看見的」--高能電磁波在遙遠的旅途之後都紅移成了微波和無線電波。


沒有任何光學器材輔助的話,肉眼能看得最遙遠的天體是距離我們200萬光年的仙女座星系。


頭頂的天。人類的發展,是一個認識規律並運用規律的過程,科學理論作為基礎,在基礎上長出技術的翅膀,於是,人類就超越了自身的身體局限,而真正難的是,超越大腦的局限。在我看來,人類認知存在局限,這局限的邊界在哪裡呢?打個比方,機器人與人的差別在於精神,所謂機器人不具備靈性,而人與上帝的區別在於人不具備神性。


這取決於眼睛度數

對於三米外六親不認,五米外人畜不分的人來說
「星星是啥?哦,黑天時候天上亮著的東西啊,我見過,馬路邊上一邊一排,老大了!」


那要看你站多久了


肉眼可見最遙遠的長期可見天體應該是距離我們2.9mly的三角座星系
波德星系距離我們11mly,目視星等+6.8,正好卡在肉眼極限星等+6.5左右,也許可能被肉眼看見
肉眼可見的最遙遠單個恆星應該是一眾距離我們2000—5000pc的特超巨星,舉個例子,位於仙后座的螣蛇十二,一顆黃特超巨星,距離我們約11500ly,目視星等+4.54。海山二,藍特超巨星,距離我們7500ly,而且在1841年亮度達到了驚人的-0.8
還有就是那些鄰近星系的超新星,這些超新星爆發亮度往往可以達到肉眼可見的程度


別傻了,摘掉眼鏡你連兩米都看不清


我擦~~~在北京能看見中央電視塔的塔尖就不錯了


只要星體足夠亮,它的光線在衰減至人眼無法識別的限度之前,進入到你的眼裡。當然,它應該在 距離/光速 (年)前存在。這樣說就是宇宙的年齡*光速 那麼遠吧。
其實看得多遠根本沒有意義,因為原理上還是光線傳播的問題。


取決於pm2.5…


光線足夠強多遠都能看見


andromeda galaxy


不是多深,因該是多久以前的宇宙。


假設宇宙邊緣有一束能量巨巨巨大的能量束"直射地球上爾眾的肉眼,也是能看見的。


無限遠。如果有無限遠處的物體足夠大,足夠亮。


我覺得高度近視的我們不戴眼鏡看幾個天文單位外的木星都要哭了……


超新星爆發,要多遠有多遠


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