Wanneer je opkijkt, hoe ver terug in de tijd zie je?


Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd in The Conversation. De publicatie droeg het artikel bij aan Expert Voices van Space.com: Op-Ed & Insights.

Onze zintuigen zitten vast in het verleden. Er is een bliksemflits en daarna gaan er seconden voorbij tot we het gerommel van het verre onweer horen. We horen het verleden.

We zien ook in het verleden.

Terwijl geluid elke drie seconden ongeveer een kilometer aflegt, reist het licht elke seconde 300.000 kilometer af. Als we drie kilometer verderop een lichtflits zien, zien we iets dat honderddertig milliseconden geleden is gebeurd. Dat is niet precies het verre verleden.


Lees meer: ​​Curious Kids: zijn er levende wezens op verschillende sterrenstelsels?


Maar als we verder kijken, kunnen we verder terug kijken. We kunnen seconden, minuten, uren en jaren in het verleden zien met onze eigen ogen. Als we door een telescoop kijken, kunnen we nog verder in het verleden kijken.

Als je echt terug wilt kijken in de tijd, moet je omhoog kijken.

Als we naar de maan kijken, zien we het zoals het was net iets meer dan een seconde geleden.

Als we naar de maan kijken, zien we het zoals het was net iets meer dan een seconde geleden.

Credit: G.Hüdepohl / ESO, CC BY

De maan is onze dichtstbijzijnde hemelse buur – een wereld met valleien, bergen en kraters.

Het is ook ongeveer 380.000 kilometer rijden, dus het duurt 1,3 seconden voordat het licht van de maan naar ons is gekomen. We zien de maan niet zoals hij is, maar zoals hij 1,3 seconden geleden was.

De maan verandert niet veel van direct naar direct, maar deze vertraging van 1,3 seconden is waarneembaar wanneer missiebeheersing spreekt met astronauten op de maan. Radiogolven reizen met de snelheid van het licht, dus een bericht van missiebesturing duurt 1,3 seconden om bij de maan te komen, en zelfs de snelste antwoorden kost nog eens 1,3 seconden om terug te komen.

Radiocommunicatie naar de maan heeft een waarneembare vertraging in de tijd.

Het is niet moeilijk om verder dan de maan te kijken en verder terug in de tijd. De zon ligt ongeveer 150 miljoen km verderop, dus we zien het zoals het ongeveer 8 minuten geleden was.

Zelfs onze dichtstbijzijnde planetaire buren, Venus en Mars, zijn tientallen miljoenen kilometers verwijderd, dus we zien ze zoals ze enkele minuten geleden waren. Wanneer Mars heel dicht bij de aarde is, zien we het zoals het ongeveer drie minuten geleden was, maar op andere momenten duurt het meer dan 20 minuten om van Mars naar de aarde te reizen.

De licht-reistijd van Mars naar Aarde verandert als de afstand tot Mars verandert.

De licht-reistijd van Mars naar Aarde verandert als de afstand tot Mars verandert.

Credit: NASA, ESA en Z. Levay (STScI), CC BY

Dit levert een aantal problemen op als je op aarde bent om een ​​Rover op Mars te besturen. Als je de Rover met 1 km per uur bestuurt, dan betekent de lag, als gevolg van de eindige lichtsnelheid, dat de rover 200 meter verder kan lopen dan waar je hem ziet, en hij kan nog eens 200 meter rijden nadat je hem opdracht geeft om hem te raken de remmen.

Het is niet verrassend dat Martian Rovers geen snelheidsrecords breekt, met een snelheid van 5 cm per seconde (0.18 km / u of 0.11 mph), en boordcomputers helpen bij het rijden om rover-wrakken te voorkomen.

Het is niet verrassend dat Martian Rovers geen snelheidsrecords breekt, met een snelheid van 5 cm per seconde (0,18 km / u), met rovers die zorgvuldig geprogrammeerde sequenties volgen en boordcomputers gebruiken om gevaren te voorkomen en lekrijden te voorkomen.

De eindige lichtsnelheid biedt enkele uitdagingen voor het rijden op Mars.

De eindige lichtsnelheid biedt enkele uitdagingen voor het rijden op Mars.

Krediet: NASA / JPL-Caltech / MSSS

Laten we wat verder de ruimte in gaan. Op het dichtst bij de Aarde ligt Saturnus nog steeds meer dan een miljard kilometer verderop, dus we zien het zoals het meer dan een uur geleden was.

Toen de wereld zich in 2017 instelde in de duik van de Cassini-ruimtevaart in de atmosfeer van Saturnus, hoorden we echo's van een ruimtevaartuig dat al meer dan een uur eerder was vernietigd.

De nachtelijke hemel is vol met sterren en die sterren zijn ongelooflijk ver weg. De afstanden worden gemeten in lichtjaren, wat overeenkomt met de afstand afgelegd door licht in één jaar. Dat is ongeveer 9 biljoen km.

Alpha Centauri, de dichtstbijzijnde ster die zichtbaar is voor het blote oog, bevindt zich op een afstand van 270.000 keer de afstand tussen de aarde en de zon. Dat is 4 lichtjaar, dus we zien Alpha Centauri zoals het 4 jaar geleden was.

Sommige van de helderste sterren aan de hemel zijn honderden lichtjaren verwijderd.

Sommige van de helderste sterren aan de hemel zijn honderden lichtjaren verwijderd.

Krediet: Y Beletsky (LCO) / ESO, CC BY

Sommige heldere sterren zijn nog steeds veel verder weg. Betelgeuze, in het sterrenbeeld Orion, is ongeveer 640 lichtjaren verwijderd. Als Betelgeuse morgen zou ontploffen (en het op een dag zal exploderen), zouden we het eeuwenlang niet weten.

Zelfs zonder een telescoop kunnen we veel veel verder zien. Het Andromeda-sterrenstelsel en de Magelhaense Wolken zijn relatief nabije sterrenstelsels die helder genoeg zijn om met het blote oog te worden gezien.

De Grote Magelhaense wolk is slechts 160.000 lichtjaren verwijderd, terwijl Andromeda 2,5 miljoen lichtjaar verwijderd is. Ter vergelijking: moderne mensen hebben maar ongeveer 300.000 jaar over de aarde gelopen.

Terwijl licht met eindige snelheid beweegt, zien we lichtbundels weerkaatsen op interstellair stof.

Met het blote oog kun je miljoenen jaren in het verleden kijken, maar hoe zit het met miljarden? Wel, je kunt dat doen aan het oculair van een amateurtelescoop.

3C 273 is te zien met een kleine telescoop, ondanks dat hij miljarden lichtjaren verwijderd is.

3C 273 is te zien met een kleine telescoop, ondanks dat hij miljarden lichtjaren verwijderd is.

Krediet: ESA / Hubble & NASA, CC BY

Quasar 3C 273 is een ongelooflijk lichtgevend object, dat helderder is dan individuele sterrenstelsels, en wordt aangedreven door een enorm zwart gat.

Maar het is 1000 keer zwakker dan wat het blote oog kan zien, omdat het 2,5 miljard lichtjaar verwijderd is. Dat gezegd hebbende, kun je het zien met een 20 cm diafragma-telescoop.

Een grotere telescoop stelt je in staat nog verder de ruimte in te kijken en ik heb eens het genoegen gehad een oculair te gebruiken op een telescoop met een diameter van 1,5 meter. Quasar APM 08279 + 5255 was slechts een zwakke punt, wat niet verrassend is, want het is 12 miljard lichtjaren verwijderd.


Lees meer: ​​Een zich uitbreidend universum en verre sterren: tips over hoe je kosmologie kunt ervaren vanuit je achtertuin


De aarde is slechts 4,5 miljard jaar oud en zelfs het universum zelf is 13,8 miljard jaar oud. Relatief weinig mensen hebben APM 08279 + 5255 met hun eigen ogen gezien en daardoor hebben zij (en ik) bijna de hele geschiedenis van ons universum overzien.

Met een telescoop die groot genoeg is, kun je quasar APM 08279 + 5255 zien en 12 miljard jaar terug in de tijd kijken.

Met een telescoop die groot genoeg is, kun je quasar APM 08279 + 5255 zien en 12 miljard jaar terug in de tijd kijken.

Krediet: Sloan Digital Sky Survey, CC BY

Dus als je opkijkt, onthoud dan dat je de dingen niet ziet zoals ze nu zijn; je ziet dingen zoals ze waren.

Zonder echt te proberen, kun je jaren in het verleden zien. En met behulp van een telescoop kun je miljoenen of zelfs miljarden jaren in het verleden zien met je eigen ogen.

Michael J. I. Brown, universitair hoofddocent astronomie, Monash universiteit

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd in The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel. Volg alle Expert Voices-problemen en debatten – en word deel van de discussie – op Facebook, tjilpen en Google +. De weergegeven meningen zijn die van de auteur en komen niet noodzakelijk overeen met de mening van de uitgever. Deze versie van het artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op Space.com.