Gibt es einen Ort im bekannten Universum, an dem kein sichtbares Licht von anderen Sternen / Galaxien zu sehen ist?

Gibt es einen Ort im Universum, an dem Sie mit bloßem Auge keine Sterne, Galaxien oder lichtemittierenden Phänomene sehen würden? Nach dem, was ich irgendwann in der fernen Zukunft am Standort der Erde verstehe, würden wir nichts sehen können. Gibt es so einen Ort, der jetzt so sein könnte?

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Wenn Sie die Sterne und Galaxien nicht betrachten möchten, können Sie zwei Dinge tun: Sie können so weit reisen, dass sie zu weit entfernt sind, um sie zu sehen, oder Sie können Ihre Sicht blockieren.

Geh weit weg

In großem Maßstab, dh über einer Milliarde Lichtjahre oder so, wird beobachtet, dass das Universum ungefähr homogen ist. In kleineren Maßstäben ist die Materie jedoch im sogenannten kosmischen Netz verteilt , wo Galaxien in Filamenten und Blättern liegen und sich in Knoten treffen (wo sich die größten Cluster befinden). Zwischen diesen Überdichten gibt es Unterdichten, die als Hohlräume bekannt sind . Diese Hohlräume sind praktisch frei von jeglicher Leuchtmasse, und da sie einen Durchmesser von bis zu mehreren Millionen Lichtjahren haben, können Sie sich mitten in eine solche Leere stellen und nur Dunkelheit sehen.

Betrachten Sie als Beispiel einen Hohlraum mit einem Radius von 100 Mpc (~ 300 Millionen Lichtjahre), der einem Abstandsmodul ¹ von . Wenn ein Milchstraße artige Galaxie (absolute Größe ² ) an der Grenze des Hohlraums war, seine scheinbare Helligkeit ³ wäre , unsichtbar für das bloße Auge.$\mu = 35$ $M=-20.5$$m = M+\mu = 14.5$

Ein kleines Teleskop würde es Ihnen jedoch ermöglichen, Galaxien von hier aus zu sehen. Die Grenzgröße ⁴ des bloßen Auges beträgt ungefähr 6–7 (obwohl einige behaupten, Objekte sehen zu können), so dass die milchstraßenähnliche Galaxie ungefähr 8 Größen zu schwach wäre, um sie zu sehen. Der Gewinn an Grenzgrößen bei Verwendung eines Teleskops beträgt ungefähr . Bei Ihrer 6-mm-Pupille also ein Teleskop mit einem Durchmesser von würde es Ihnen ermöglichen, milchstraßenähnliche Galaxien vom Zentrum der Leere aus zu sehen.$m=8$$g = 5\log(D_\mathrm{tel}/D_\mathrm{pupil})$

$$D_\mathrm{tel} = D_\mathrm{pupil} 10^{g/5} \\ = 6\,\mathrm{mm}\times10^{8/5} \\ \simeq 200\mathrm{-}250\,\mathrm{mm},$$

Beachten Sie jedoch, dass unabhängig davon, wie weit Sie von Galaxien entfernt sind, immer etwas Strahlung vorhanden ist, wenn nichts anderes als zumindest der CMB . Als Mikrowellen ist dies natürlich mit bloßem Auge nicht sichtbar.

Blockieren Sie Ihre Sicht

Könnte es "astronomische" Orte geben, an denen Sie nichts sehen könnten, außer in Ihren Keller zu gehen und das Licht auszuschalten? Wie David Hammen kommentiert, könnte man an der Oberfläche eines wolkenverhangenen Planeten oder Mondes völliger Dunkelheit ausgesetzt sein (zumindest auf der Nachtseite des Planeten). Aber vielleicht könnten Sie auch, wie Wayfaring Stranger kommentiert, in eine dichte, interstellare Wolke gehen.

Bok-Kügelchen sind kleine ( ), dichte ( ) Gasnebel und Staub. Eine Sichtlinie vom Zentrum einer solchen Wolke würde dazu führen, dass die scheinbare Größe im visuellen Licht um bis zu einige zehn ausgestorben (dh erhöht) wird. Die größte Auslöschung durch das Zentrum einer Bok-Kugel , die ich finden konnte - aber ich bin kein Experte in diesem Bereich - ist "FeSt 1-457" mit einer visuellen Auslöschung von ( Kandori et al. 2005 ). , also von der Mitte und von außen ist ungefähr . Das bedeutet, dass der Anteil des Lichts von externen Quellen, der es in die Mitte $R\sim10^4\,\mathrm{AU}$$n\sim10^{4\mathrm{-}6}\,\mathrm{cm}^{-3}$$A_V = 41$$A_V\simeq20$

$$f = 10^{-A_V/2.5} \sim 10^{-8},$$ das ist nicht viel. Bok-Kügelchen befinden sich jedoch in der Nähe junger Sterne, die dazu neigen, hell zu sein. Ein O-Stern hat eine absolute Größe von . Ein solcher Stern, der sich direkt außerhalb der Wolke befindet (beispielsweise in einem Abstand von ), hätte eine scheinbare Größe von und somit nur mit bloßem Auge sichtbar, wenn auch sehr schwach. Und wenn es nur ein bisschen weiter weg wäre, könnten Sie es nicht sehen.$M\simeq-4$$d=2\times10^4\,\mathrm{AU}=0.1\,\mathrm{pc}$$m=M+\mu+A_V\simeq6$

Ich gehe davon aus, dass Sie ein Mensch sind, aber wenn Sie tatsächlich ein Buntbarsch sind, sollten Sie Infrarotlicht sehen können ( Meuthen et al. 2012 ). Im IR ist die Auslöschung viel geringer als im sichtbaren Bereich, sodass das Verstecken in einer Bok-Kugel Ihnen nicht hilft.

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¹ _{Der Abstandsmodul ist eine logarithmische Methode zum Ausdrücken von Abständen: .μ ≡ 5 log ( d / 10 p c$\mu$$\mu \equiv 5\log(d/10\mathrm{pc})$}

² _{Die absolute Größe ist ein (logarithmisches) Maß für die Leuchtkraft eines Objekts: . Beachten Sie das Minuszeichen; je heller ein Objekt ist, desto kleiner ist.L M = - 2,5 log ( L ) + c o n s t a n t$M$$L$$M=-2.5\log(L)+\mathrm{constant}$$M$}

³ _{Die scheinbare Größe ist ein logarithmisches Maß dafür, wie hell ein Objekt für einen Betrachter aussieht, und hängt daher von der Entfernung zum Objekt ab: . Für Nackte sichtbare Sterne haben ungefähr - . Je kleiner die Zahl, desto heller ist das Objekt. Eine extrem entfernte Galaxie kann , während die Sonne .m = M + & mgr; m = 0 6 m = 30 m = - $m$$m = M + \mu$$m=0$$6$$m=30$$m=-27$}

⁴ _{Die Grenzgröße ist die größte sichtbare Größe (dh das schwächste Objekt).}

Hier ist eine vereinfachte Antwort. "Über" das weiteste, was wir mit bloßem Auge sehen können, ist die Andromeda-Galaxie in etwa 2 Millionen Lichtjahren. Daher würde ich sagen, dass Sie sich nur in einer Leere befinden müssen, in der keine Galaxien näher als etwa 2 oder 3 Millionen Lichtjahre liegen. Ich könnte mich irren, aber ich denke, dass dies der größte Teil des bekannten Universums ist. Was die zukünftige Erde betrifft, geht es nicht um die Entfernung, sondern darum, wann der letzte Stern, der nah genug ist, um zu sehen, "ausbrennt", was in sehr langer Zeit sein wird. Dann könnte es nicht einmal eine Erde geben, wenn es so ist wird von der Sonne verschlungen, die roter Riese wird.