हम नग्न आंखों के साथ दूर आकाशगंगाओं को क्यों नहीं देख सकते हैं?

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यदि प्रकाश सीधी रेखा में यात्रा करता रहता है, तो हम दूर की आकाशगंगाओं को नग्न आंखों से क्यों नहीं देख सकते हैं? निश्चित रूप से यदि आप लंबे समय तक घूरते हैं, तो उनमें से प्रकाश अंततः आपकी आंख को मार देगा? मैं माफी माँगता हूँ अगर यह एक गूंगा सवाल है :)

— Guit4eva
स्रोत

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टीएल; डीआर उत्तर: आपकी आंखें टेलीस्कोप की तरह काम नहीं करती हैं जो एक मनमाने ढंग से लंबे समय तक चलती हैं। हमारी आंखें मानव के तिरछे स्वभाव और एक खतरनाक दुनिया में रहने के लिए सबसे उपयुक्त हैं। उन अनुकूलनों की एक संख्या जो हमारे अस्तित्व को अनुकूल बनाती हैं, जो रात में बहुत मंद स्टेशनरी वस्तुओं को देखने के खिलाफ होती हैं।

— डेविड हैमेन

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क्योंकि आप मेंढक नहीं हैं

— ब्रायन एस

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सूरज को घूरें (मत)। सभी प्रकाश आपकी आंखों को मार रहे हैं, इसलिए आप विवरण क्यों नहीं बना सकते हैं? आपके पास पहुंचने वाले प्रकाश की तुलना में दृष्टि के लिए अधिक है।

— मत्ती

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निश्चित रूप से यदि आप लंबे समय तक घूरते हैं, तो उनमें से प्रकाश अंततः आपकी आंख को मार देगा?

लंबे समय तक प्रकाश एकत्र करना यह है कि टेलीस्कोप बहुत मंद वस्तुओं को कैसे देख सकते हैं। मानव दृश्य प्रणाली उस तरह से काम नहीं करती है।

एक बात के लिए, यहां तक कि जब आपको लगता है कि आप किसी चीज को घूर रहे हैं, तब भी आपकी आंखें थोड़ा सा घूमती हैं। यह एक अंतर्निहित प्रतिक्रिया है जिसे ओकुलर माइक्रोट्रीमर्स कहा जाता है। ये माइक्रोट्रीमर्स दृष्टि प्रणाली को कार्यात्मक बनाने का एक अनिवार्य हिस्सा प्रतीत होते हैं।

दूसरे के लिए, आपकी आंख मनमाने ढंग से लंबे समय तक प्रकाश इकट्ठा नहीं कर सकती है (जिस तरह से एक फोटो टेलीस्कोप कर सकती है)। संकेत प्रसंस्करण की एक बड़ी मात्रा है जो आंख में और मस्तिष्क के रास्ते में होती है। यह संकेत प्रसंस्करण प्रकाश पर निर्भर करता है जो समय की छोटी अवधि के लिए एकत्र किया जाता है।

हमारी दृष्टि प्रणाली भोजन, मित्रों और खतरों को अच्छी तरह से जलाए जाने की स्थिति में देखने के लिए विकसित हुई। हम दिन के उजाले में गति को देखकर बहुत अच्छे हैं। हम स्थिर वस्तुओं को देखने में बहुत अच्छे नहीं हैं, और हम बहुत गहरे आसमान के नीचे नंगे दिखाई देने वाले स्रोतों को देखकर बिल्कुल भी अच्छे नहीं हैं।

नग्न नेत्र खगोल विज्ञान मानव दृष्टि प्रणाली की प्रकृति से सीमित है। सबसे दूरस्थ वस्तु जो हम देख सकते हैं, वह त्रिकोणीय गैलेक्सी है, और यह केवल अत्यंत अंधेरे और अत्यंत स्पष्ट आसमान की परिस्थितियों में है।

— डेविड हैमेन
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ध्यान दें कि उस विशेष मामले में, हम एक दूर की आकाशगंगा देख सकते हैं।

— मूविंग डक

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@MooDDuck - मेरे लिए, एक "दूर की आकाशगंगा" वह है जिसकी रोशनी हम अभी देख रहे हैं जो वास्तव में कई अरब साल पहले उत्सर्जित हुई थी। त्रिकोणीय गैलेक्सी उस मानक से अगले दरवाजे पर है। यह एक "दूर की आकाशगंगा" नहीं है। इसे देखने का एक और तरीका: वहाँ (क्यू कार्ल सगन) अरबों और आकाशगंगाओं के अरबों वेधशाला हैं। उस विशाल संख्या में, हम अपनी नग्न आंखों से चार देख सकते हैं।

— डेविड हैमेन

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यह एक दूर की आकाशगंगा नहीं हो सकती है, लेकिन यह एक आकाशगंगा है और यह दूर है। : पी

— लाइटनेस दौड़ मोनिका के साथ

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एक गूंगे सवाल पर नहीं, लेकिन वास्तव में आप कर सकते हैं दूर की आकाशगंगाओं को नग्न आंखों से देख हैं। उत्तरी गोलार्ध से, एंड्रोमेडा गैलेक्सी, हमारी सबसे बड़ी पड़ोसी आकाशगंगा दिखाई देती है, यदि आप जानते हैं कि कहां देखना है, और एक अंधेरी जगह पर है। दक्षिणी गोलार्ध से, दो छोटे, लेकिन निकट, अनियमित आकाशगंगाओं को लघु और बड़े मैगेलैनिक बादल कहा जाता है।

जिस कारण अधिक दूर की आकाशगंगाएं दिखाई नहीं देती हैं, वह उलटा-चौकोर कानून के कारण है : जैसे कि प्रकाश कण (फोटॉन) आकाशगंगा (या किसी अन्य प्रकाश स्रोत) से रिसते हैं, वे एक बढ़ती हुई सतह पर वितरित होते हैं। इसका मतलब है कि किसी दिए गए क्षेत्र का एक डिटेक्टर (जैसे आपकी आंख) कम फोटॉन को पकड़ेगा, यह आकाशगंगा से दूर रखा गया है। कानून कहता है कि अगर एक समय अंतराल में औसत पर यह पता लगाता है, तो कहे कि, 8 फोटोन दूरी D पर है, तो उसी समय अंतराल में, थोड़ी दूरी 2 डी पर यह 8/2 ² = 2 फोटोन का पता लगाएगा । 4D की दूरी पर, यह 8/4 ^{2 का} पता लगाएगा = 0.5 फोटॉनों का । या, समान रूप से, एक फोटॉन का पता लगाने के लिए दो बार समय की आवश्यकता होगी।

लब्बोलुआब यह है कि सिद्धांत रूप में आप बहुत दूर आकाशगंगाओं को देख सकते हैं, लेकिन फोटॉन इतने कम हैं और इतनी कम संख्या में पहुंचते हैं, कि आपकी आंख एक अच्छा पर्याप्त डिटेक्टर नहीं है। एक टेलीस्कोप का लाभ यह है कि 1) इसमें आपकी आंख से बड़ा क्षेत्र है, और 2) आप अपनी आंख के बजाय इसके केंद्र में एक कैमरा लगा सकते हैं और एक बड़े एक्सपोज़र समय के साथ एक तस्वीर ले सकते हैं, अर्थात thet को बढ़ा सकते हैं।

— pela
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प्रिंसिपल में, आप अपनी नग्न आंखों से बहुत दूर की आकाशगंगाओं को नहीं देख सकते हैं। एंड्रोमेडा गैलेक्सी, मैगेलैनिक क्लाउड्स, और ट्राइंगुलम गैलेक्सी आस-पास की आकाशगंगाएँ हैं, बहुत दूर की आकाशगंगाएँ नहीं हैं, और वे नग्न आँखों के खगोल विज्ञान की सीमाएँ हैं। मानव दृष्टि प्रणाली की कई विशेषताएं हैं जो उन चारों की तुलना में अधिक दूरस्थ कुछ भी देखने के विरुद्ध है।

— डेविड हैमेन

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ठीक है, मुझे लगता है कि मैंने मिल्की वे में सितारों के संबंध में "दूर" शब्द की व्याख्या की है, लेकिन मुझे लगता है कि @David Hammen सही है कि इरादा "आकाशगंगाओं की तुलना में अधिक दूर की तरह था जिसे हम देख सकते हैं"। जैसा कि मैंने अपने उत्तर के अंत में वर्णन करने की कोशिश की, लेकिन डेविड अपने में बेहतर बताते हैं, आंख एक अच्छा पर्याप्त डिटेक्टर नहीं है। यही मेरा मतलब है "सिद्धांत रूप में ... लेकिन ..."

— पेला

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@David Hammen यह ध्यान देने योग्य हो सकता है कि आप एंड्रोमेडा को बहुत ज्यादा नंगी आंखों से नहीं देख सकते हैं (सिर्फ कोर) - पूरी एंड्रोमेडा आकाशगंगा पूर्णिमा से लगभग 6 गुना चौड़ी है!

— माइकल

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आपका तर्क न केवल आकाशगंगाओं के लिए, बल्कि सितारों और ब्रह्मांड में चमकने वाली किसी भी चीज़ के लिए भी मान्य होगा, लेकिन एक महत्वपूर्ण प्रभाव है जो इसे अमान्य करता है: प्रकाश का अवशोषण।

इंटरगैलेक्टिक और इंटरस्टेलर माध्यम धूल और गैस से भरा होता है, जो दूर की वस्तुओं से प्रकाश को अवशोषित करने और बिखेरने में योगदान देता है। विशेष रूप से हमारी आकाशगंगा के विमान में, हमारे पास अभी भी बहुत सारी गैस और धूल है (मिल्की वे एक अपेक्षाकृत युवा आकाशगंगा है): वास्तव में, दूर की वस्तु को देखने के लिए हम अपनी दूरबीनों को लॉकमैन होल की ओर उन्मुख करने का प्रयास करते हैं , जब भी यह संभव है।

यह कम आवृत्तियों की रोशनी के लिए विशेष रूप से मान्य है: उच्च ऊर्जा पर, अवशोषित और एक्स-रे और गामा-किरणों को अवशोषित करने की मानक मात्रा से सामग्री नगण्य होती है (भले ही, आप जितनी अधिक दूर दिखते हैं, छोटी वस्तुएं, अधिक हों) धूल और गैस उपलब्ध है जो अभी भी तारों में बंद नहीं है)।

इसके अलावा, ओबर्स के विरोधाभास पर विचार करें , जो "डार्क स्काई" के लिए एक विस्तारित यूनिवर्स के लिए इंगित करता है।

— Py-सेवा
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सच है, मेरे जवाब में मैंने अवशोषण पर विचार नहीं किया। दृश्य तरंग दैर्ध्य पर, हालांकि, जो परिभाषा से पता चलता है कि आंख क्या पता लगा सकती है, यह प्रमुख कारण नहीं है कि हम दूर आकाशगंगाओं को नहीं देख सकते हैं, सिवाय इसके कि, जैसा कि @ Py-ser उल्लेख है, आप मिल्की वे के विमान के माध्यम से देखते हैं। ज्यादातर दिशाओं में, दृश्यमान तरंग दैर्ध्य में विलुप्त होने (जिसे A_V कहा जाता है) 0.1-0.5 या तो के क्रम का है, जिसका अर्थ है कि केवल 10% से 30% प्रकाश अवशोषित होता है।

— पेला

माना। ऑप्टिकल अवशोषण केवल कुछ दिशाओं में महत्वपूर्ण है। यह हमें दूर की आकाशगंगाओं को देखने से नहीं रोकता है जब तक कि अवशोषण उनके लिए आंतरिक न हो।

— रोब जैफ्रीज

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कुछ फोटॉन - आपके पास छोटे छात्र हैं। केवल फोटॉन जो उस मार्ग के साथ उस दूरी पर यात्रा करने का प्रबंधन करते हैं जो आपके छोटे विद्यार्थियों के साथ अंतर करने का प्रबंधन करता है, को देखने का मौका मिलेगा। और केवल कुछ फोटॉन जो आपके रेटिना तक पहुंचते हैं, वास्तव में अणुओं के साथ बातचीत करते हैं जो उनके आगमन को पंजीकृत करते हैं।
व्यवधान - वायुमंडल के अणु, वायुमंडल में धूल, परावर्तन / अपवर्तन और आपकी आँख में, सौर मंडल में धूल, हमारी आकाशगंगा में ऊर्ट बादल, अंतर-तारा धूल, अंतरिक्षीय अंतरिक्ष में धूल, किसी भी अणु के साथ-साथ पथ, सभी कुछ फोटॉनों को अवशोषित कर सकते हैं और उन्हें एक अलग दिशा में फिर से उत्सर्जित कर सकते हैं।
स्थिरता - टेलीस्कोप, विशेष रूप से हबल जैसे, आपकी आंखों की तुलना में वास्तव में वास्तव में हो सकते हैं। न केवल आपकी आँखें लगातार छोटे बदलाव करती हैं, बल्कि आप सांस लेते हैं और आपके दिल की धड़कन और अन्य चीजें बहुत मंद छवियों को बनने में सक्षम बनाती हैं।
एक्सपोज़र - बहुत पहले हबल डीप फील्ड छवि को लगभग 100 घंटे के प्रदर्शन पर एकत्र किया गया था । आपको अपनी आँखों से वह मुश्किल लग सकता है।
रिटेंशन - एक्सपोज़र का समय प्रभावित करता है कि रिकॉर्डिंग डेटा को हिट करने पर फोटॉनों को कितना 'डेटा' बरकरार रखा जाता है। आपकी आँखें याद नहीं रखेंगी कि एक फोटॉन एक रिसेप्टर में एक मिनट पहले भी पंजीकृत है। All स्टिल फोटोग्राफी ’के लिए आपकी आँखें बिल्कुल भी अच्छी नहीं हैं।
प्रकाश प्रदूषण / सार्वभौमिक विस्तार - ब्रह्मांड का विस्तार अरबों वर्षों से है। जैसा कि यह फैलता है, अंतरिक्ष के माध्यम से प्रकाश का प्रसार, दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लाल छोर तक अधिक फैलता है। दूर की आकाशगंगाओं के लिए यह प्रभावी रूप से इसका मतलब है कि उनके पास से दिखाई देने वाली रोशनी यहाँ पहुँचते ही अवरक्त और अदृश्य होने के लिए काफी दूर स्थानांतरित हो गई है। अब, पराबैंगनी प्रकाश भी स्थानांतरित हो जाएगा, इसमें से कुछ 'दृश्यमान' हो जाएंगे। लेकिन यह हमारे वातावरण में पहुंचते ही किसी भी बिखरे हुए 'प्रकाश प्रदूषण' के प्रभाव से घुलना-मिलना शुरू कर देता है। आपकी आंखें अच्छी नहीं हैं कि कौन से फोटोन किन स्रोतों से आते हैं।

शायद अन्य कारक हैं, लेकिन शायद यह बताने के लिए पर्याप्त से अधिक हैं कि समस्या कितनी बड़ी है। ध्यान दें कि शुरुआती 100-घंटे हबल छवि खगोलविदों के लिए एक बड़ा आश्चर्य था। यहां तक कि पहले से उपलब्ध बड़े प्रकाश-एकत्रीकरण दूरबीनों के साथ, वे उपयोगी डेटा के लिए पर्याप्त प्रकाश प्राप्त करने में असमर्थ थे। उस पहले के उपकरण में आपकी तुलना में बहुत अधिक शिष्य थे, अधिक संवेदनशील इमेजिंग सतहें थीं और आप की तुलना में बहुत अधिक समय तक 'बैठ सकते हैं'; और यह अभी भी दूर आकाशगंगाओं के साथ कठिनाई थी।

— user2338816
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आप केवल वही हैं, जिसने रेडशिफ्ट का उल्लेख किया है - "दूर की आकाशगंगाओं" के लिए निश्चित रूप से महत्वपूर्ण है। मैं आपको +1 देता हूँ अगर आप लिमैन ब्रेक में काम कर सकते हैं। यह ऐसा है जो हमें यूवी को पुनर्परिभाषित करने से रोकता है। निश्चित नहीं कि बिखरे हुए प्रकाश प्रदूषण के मिश्रण से आपका क्या मतलब है?

— रोब जेफ्रीस

@RobJeffries प्रकाश प्रदूषण किसी भी मंद आकाशीय वस्तुओं की हमारी दृष्टि को प्रभावित करता है (धूल / धुएँ के रंग / आदि) के रूप में सभी दिशाओं से आने वाले वातावरण में किसी भी आस-पास के उत्सर्जक स्रोतों से प्रकाश कम होता है, जो मंद प्रकाश को बढ़ाता है। लिमैन-ब्रेक प्रभाव शायद '2' के तहत फिट होगा। हस्तक्षेप 'क्योंकि यह अंतरिक्ष अवशोषित फोटॉनों में "सामान" का एक अच्छा उदाहरण है। लेकिन यह सही मायने में 'दूर' आकाशगंगाओं के लिए महत्वपूर्ण नहीं होना चाहिए क्योंकि लाल-शिफ्ट प्रकाश को कम या अधिक स्थानीय इंटरस्टेलर गैसेस द्वारा अवशोषित नहीं किया जाना चाहिए। (मैं किसी भी तरह से उस पर कोई विशेषज्ञ नहीं हूं, लेकिन यह उचित लगता है।)

— user2338816

"लाइमैन ब्रेक" आकाशगंगाएं केवल बड़ी दूरी पर हैं। तटस्थ एच द्वारा उनका बाकी फ्रेम अवशोषण आंतरिक यूवी प्रकाश को बाहर निकालता है, और आकाशगंगाएं उनके पुनर्वितरित तरंगदैर्ध्य पर हमारे लिए अदृश्य हो जाती हैं।

— रोब जेफ्रीस

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$x$ $x$ सेकंड के और इसका उपयोग अपने मस्तिष्क में एकल छवि बनाने के लिए कर रहे हैं। आप फोटो को "कैसे" बचाएंगे? प्रकाश संग्रह को समाप्त करने के लिए आप कैसे तय करेंगे? तुम्हें पता है के रूप में अच्छी तरह से मुझे लगता है कि तुम बस अपने दिमाग के शटर रिलीज से अपनी उंगली नहीं उठा सकते हैं!

और यह सभी अन्य कारकों के शीर्ष पर है जैसा कि अन्य उत्तरों में समझाया गया है (लेकिन मैं इस विशेष बिंदु को अन्य उत्तरों की तुलना में थोड़ा आगे बढ़ाना चाहता था।)।

— लाइटनेस दौड़ती है मोनिका के साथ
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मुझे लगता है कि आपका प्रश्न "ओब्लेर के विरोधाभास" के रूप में जाना जाता है का एक पुनर्मुद्रण है - अर्थात् यदि ब्रह्मांड अनंत है तो रात का आकाश सफेद क्यों नहीं है, जितनी जल्दी या बाद में हमारी दृष्टि एक स्टार को हिट करती है, और यहां तक कि अगर बहुत दूर है वहाँ अनंत सितारे होंगे।

इसका उत्तर या तो (ए) यूनिवर्स अनंत नहीं है या (बी) यूनिवर्स हमेशा के लिए यहां नहीं है, इसलिए भले ही यह अनंत हो, बहुत दूर से प्रकाश हमारे पास पहुंचने के लिए अभी तक नहीं है।

केस (b) आम तौर पर स्वीकार किया जाता है - यानी यूनिवर्स ने "बिग बैंग" में कुछ समय पहले एक परिमित समय शुरू किया था - हालांकि (ए) विवादित है - अर्थात यह हो सकता है कि ब्रह्मांड किसी भी मामले में अनंत नहीं है।

— adrianmcmenamin
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क्या एक मानव एकल फोटॉन देख सकता है?

मानव आंख बहुत संवेदनशील है लेकिन क्या हम एक भी फोटॉन देख सकते हैं? इसका उत्तर यह है कि रेटिनकैरानस्पोंड में सेंसर एक एकल फोटॉन के लिए। हालांकि, तंत्रिका फिल्टर केवल मस्तिष्क को पास करने के लिए एक सचेत प्रतिक्रिया को ट्रिगर करने की अनुमति देते हैं जब कम से कम पांच से नौ 100 से कम एमएस के भीतर पहुंचते हैं। यदि हम सचेत रूप से सिंगल फोटोन देख सकते हैं तो हमें बहुत कम रोशनी में बहुत अधिक दृश्य "शोर" का अनुभव होगा, इसलिए यह फिल्टर एक आवश्यक अनुकूलन है, कमजोरी नहीं।

इस पत्र के अनुसार http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Quantum/see_a_photon.html

चूंकि यह हमेशा दूर की आकाशगंगाओं के लिए संभव नहीं होता है इसलिए हम दूर की आकाशगंगाओं को नहीं देख सकते हैं।

— पॉल
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प्रश्न के मूल का उत्तर पहले ही दिया जा चुका है, लेकिन यह स्पष्ट करना अभी भी दिलचस्प है कि एक बेहद चमकदार पास की आकाशगंगा M81 की नग्न आंखों का अवलोकन करना कितना मुश्किल है। खगोलशास्त्री ब्रायन स्किफ़ यहाँ इस आकाशगंगा के अपने सफल नग्न नेत्र अवलोकन का लेखा-जोखा देते हैं ।

अब, दी गई चमक की आकाशगंगाओं को एक ही चमक के सितारों की तुलना में स्पॉट करना अधिक कठिन है, क्योंकि उनकी विस्तारित प्रकृति है। यदि आकाश पर्याप्त रूप से अंधेरा है, तो आप तारों को 8 परिमाण के रूप में बेहोश देख सकते हैं, लेकिन आप अभी भी M81 को प्राप्त करने के लिए संघर्ष करेंगे जिसमें परिमाण की एक बड़ीता है। 7 परिमाण 7 एक कृत्रिम आकृति है जो प्रकाश को जोड़कर प्राप्त होती है। थोड़ा अलग दिशाओं से।

इसके अलावा, आपको केवल आकाश से पीछे हटने के लिए आकाश के बैकगाउंड को दृश्य से गायब करने के लिए बहुत कम मात्रा में प्रकाश पॉल्यूशन की आवश्यकता होती है, जबकि बेहोश तारों की दृश्यता अनिवार्य रूप से अप्रभावित रहती है। इसका कारण यह है कि तारे के मामले में आकाश में स्थिति के एक समारोह के रूप में भंगुरता एक बहुत मजबूत और संकीर्ण चोटी है, जबकि एक आकाशगंगा के लिए, इसकी विस्तारित प्रकृति के कारण, एक बड़ी चोटी नहीं दिखाती है। एकीकृत चमक दोनों मामलों के लिए समान हो सकती है, लेकिन आकाशगंगा को अदृश्य बनाने के लिए आपको जितनी पृष्ठभूमि की रोशनी की आवश्यकता है, वह स्पष्ट रूप से उस तारे की तुलना में बहुत कम है, जिसकी आपको आवश्यकता है।

— गणना Iblis
स्रोत