有一种观点认为天文望远镜能观测到的最远距离是200亿光年,这是总星系的范围。总星系通常指我们观测所及的宇宙部分,其典型尺度约为100亿光年,年龄在100亿年量级。研究表明,总星系的物质和运动分布在统计上是均匀和各向同性的,不存在特殊的位置或方向。其物质含量以氢为主,其次是氦。自1914年以来发现的星系谱线红移,被解释为天体退行,表明总星系正在均匀膨胀。
最大的天文望远镜能看多远?
关于总星系的起源,大爆炸宇宙学认为它是在2×10的10次方年以前通过一次大爆炸形成的,这一理论能够解释元素丰度、微波背景辐射和星系红移等观测事实。另一种观点则认为总星系是由更大的系统坍缩后形成的,但这种观点难以解释微波背景辐射。此外,中国也研制了花费7亿元的天文设备,其最远可观测距离达到130亿光年,展示了人类在探索宇宙边缘方面的不断进步。
天文望远镜最远能观测到约137亿光年之外的天体。这个距离指的是光走过的距离,如果计算共动坐标下的距离,则大约是470亿光年。这个极限对应的是宇宙大爆炸后37万年,即光子与电子最后一次散射的时刻,也就是我们熟知的微波背景辐射,例如WMAP观测到的来自137亿年前大爆炸遗迹的信号,这通常被认为是电磁波观测的理论极限。
市面上常有一些劣质产品宣称普通望远镜“能看到2000米”或“3000米”,这实际上是一种虚假宣传。望远镜的观测能力受天气、空气状况和环境因素影响极大。例如,在天气晴朗时,肉眼就能直接看到30万公里外的月亮;而在有灰尘或雾气时,即使使用望远镜,200米外的红绿灯也可能看不清楚。因此,不存在一个固定的“最远看多远”的标准,这主要与正规望远镜的性能及环境有关。
对于普通民用望远镜来说,能看多远主要取决于望远镜的口径大小以及观测地点的环境条件。一般来说,口径为10厘米级的望远镜可以轻松地观测到梅西耶星表中的绝大多数天体,其中最远的天体之一是M58,它距离地球大约6800万光年。这意味着只要设备得当,业余爱好者也能看到非常遥远的深空天体。
虽然理论极限很遥远,但这并不意味着我们找到了宇宙中所有的天体。望远镜的关键指标之一是集光能力,如果天体过于暗淡,即使距离很近也可能无法被观测到。此外,许多天体虽然拍下了照片,但很难准确确定其距离。截至2013年末,经过确认的最远星系是Hubble望远镜CANDELS巡天中发现的z8_GND_5296,其红移为7.51,共动距离约290亿光年,对应宇宙大爆炸后7亿年的时期。