Sí, pero. ¡Y eso es un GRAN PERO ya que realmente no podías ver nada!
Esto se debe a que el telescopio mejor y de mayor resolución que tenemos en este momento es el telescopio espacial Hubble, que solo tiene una resolución de 1/10 de segundo de arco.
La distancia total que el Hubble tendría que mirar es de 1 año luz (1/2 hacia afuera y 1/2 hacia atrás) y con esa resolución en 1 año luz, el objeto más pequeño que el Hubble podría resolver sería 2,85 millones de millas de diámetro (ver pecado (1/10 segundos de arco) * 1 año luz). Por lo tanto, toda la tierra y la luna encajarían fácilmente en un píxel y la tierra y el sol solo estarían separados por 35 píxeles. El otro problema es que el espejo tendría que ser ENORME: 1.47 millones de millas de diámetro y MUY plano.
Entonces no funcionará …
ACTUALIZACIÓN: En un comentario, Paul Baruch Thomas sugirió que si el espejo fuera curvo, podría ampliar la imagen que se reflejaría de nuevo en la tierra. Teóricamente, eso podría funcionar, pero esencialmente lo que está construyendo es un ENORME telescopio. Entonces, si coloca un espejo que tiene 1.47 millones de millas de diámetro a medio año luz de la Tierra, le da un radio de curvatura de medio año luz y lo suaviza dentro de una longitud de onda de luz, podría formar una imagen de tierra en algún lugar cerca de la tierra y podrías volar en una nave espacial examinando esa imagen.
Desafortunadamente, esta imagen aún sería MUY tenue. Por ejemplo, si la imagen que se forma tenía el mismo tamaño que la Tierra, la imagen sería [matemática] 2 \ veces 10 ^ {14} [/ matemática] veces más tenue que la superficie actual de la Tierra. Para tener una idea de lo que esto significa, actualmente el flujo de fotones de luz visible desde el Sol es de aproximadamente [matemáticas] 4 \ veces10 ^ {17} [/ matemáticas] fotones por cm cuadrado por segundo en la superficie de la Tierra (ver luminosidad solar / (4 * pi * (radio de la órbita terrestre) ^ 2) / (energía de fotón amarillo)). Eso significa que en la Tierra “fotografiada” solo habría 8000 fotones por cm cuadrado por segundo. Entonces, incluso con ese espejo enorme, la imagen será muy tenue , con un espejo más pequeño sería aún más tenue.
ACTUALIZACIÓN: En este sitio web, “ P: ¿Qué tipo de telescopio se necesitaría para ver a una persona en un planeta en un sistema solar diferente? “, Encontré este excelente análisis de lo que se necesitaría para ver a un humano en un planeta 20 luz años de distancia. Esto es significativamente más allá del 1 año luz de esta pregunta, pero los mismos problemas se encontrarían en una escala algo menor.
P: ¿Qué tipo de telescopio se necesitaría para ver a una persona en un planeta en un sistema solar diferente? por el físico
Físico : cuando se habla de telescopios hay dos cantidades a tener en cuenta; el “poder de captación de luz” y el “poder de resolución” del telescopio. El “poder de captación de luz” es la cantidad de luz que el telescopio puede recoger. El “poder de resolución” es una medida del ángulo más pequeño que el telescopio puede detectar de manera confiable.
Los teleobjetivos deben ser grandes porque la cantidad de luz que rebota de un objeto distante y que luego atraviesa el objetivo es bastante pequeña. Comenzar ancho significa que pueden reunir más luz. Deben ser largos por otras razones más sutiles.
Debido a que la luz es una onda, tiene una manera de extenderse (técnicamente: difracción ). Cuanto más pequeño es el telescopio, más se convierte la onda en un problema. Si el ángulo entre dos puntos distantes es θ, la luz en cuestión tiene una longitud de onda de λ, y el tamaño de su telescopio es D, entonces el ángulo resoluble más pequeño es aproximadamente
.
Lo que es un poco extraño es que esta D no solo se limita al tamaño del espejo o lente de un solo telescopio. Al conectar los telescopios de manera inteligente, puede hacer que actúen como un solo telescopio grande.
El VLA, o “Very Large Array”, fue nombrado en honor del profesor Deirdre Von Verylarge. Al combinar la información de todos estos radiotelescopios juntos, se comportan como un telescopio muy grande que tiene efectivamente 36 km de ancho (los platos son móviles y se pueden separar como máximo 36 km).
Casualmente, algo que está a una gran distancia L, y que tiene un tamaño S de ancho, ocupa un ángulo de aproximadamente
. Entonces, si quieres poder ver algo, necesitas
.
La luz visible tiene una longitud de onda de aproximadamente medio micrómetro (una dos millonésima parte de un metro), las personas miden aproximadamente un metro de ancho ( suponiendo una persona esférica ) y la Tierra tiene unos 13,000,000 metros de ancho. Entonces, usando telescopios terrestres que estén perfectamente construidos y conectados en red, podríamos detectar algo del tamaño de una persona a aproximadamente 1/400 de un año luz de distancia, o aproximadamente el doble de la distancia a Plutón. A modo de comparación, la distancia a la estrella más cercana es de aproximadamente 4 años luz. Entonces, usando telescopios terrestres no podemos acercarnos ni remotamente a ver a una persona parada en un planeta en otro sistema solar.
Los candidatos conocidos y razonables más cercanos para ser un planeta similar a la Tierra (a partir de abril de 2013) están a unos 20 años luz de distancia ( HD 20794 d , Gliese 581 c y Gliese 667C c ). Descubrir a hombres y mujeres en uno de estos mundos requiere, como mínimo, un conjunto de telescopios de al menos 100 millones de kilómetros de diámetro. Esa es una matriz de más de la mitad del tamaño de la órbita de la Tierra. La buena noticia es que una matriz como esa (en circunstancias absolutamente ideales) no es tan difícil de crear. Dejando a un lado que los telescopios tendrían que ser esencialmente perfectos para su tamaño (calidad Hubble), todo lo que tendríamos que hacer es instalarlos en órbitas solares del tamaño de la órbita de la Tierra. Esto es mucho más fácil que enviarlos a otro planeta, y es tan difícil como enviarlos a estrellarse en la Luna.
Entonces, suponiendo que podamos configurar todo eso, el problema deja de ser un poder de resolución y se convierte en uno de poder de recolección de luz.
En un día soleado, somos golpeados por aproximadamente [matemáticas] 10 ^ {21} [/ matemáticas] (1,000,000,000,000,000,000,000) fotones (más o menos) cada segundo. Suponiendo que una fracción justa de esos escapan al espacio, entonces ese número, que parece grande, es todo con lo que los extraterrestres distantes tienen que trabajar. Más de 20 años luz con pocos fotones [matemáticos] 10 ^ {21} [/ matemáticos] significa que necesitaría una matriz de telescopio con un área de más de 500 millones de kilómetros cuadrados para capturar solo un fotón por segundo. Ese es el tamaño de la superficie de la Tierra. Mientras tanto, hay mucha otra luz volando alrededor, y los fotones individuales son bastante difíciles de detectar, así que … la relación señal-ruido sería pequeña .
Crear una matriz capaz de ver grandes cosas estacionarias como ríos y montañas en otros mundos no sería demasiado difícil, porque puedes usar exposiciones tremendamente largas para superar todo el problema de la recolección de luz. Este es un truco bastante estándar en astronomía; Hubble Deep Field tardó más de una semana de tiempo total de exposición. Habría algunos problemas con el hecho de que esos planetas distantes se están moviendo y otras cosas, pero también hay formas inteligentes de evitarlo .
La gente, y probablemente también los extraterrestres, se mueven mucho. Entonces, si desea obtener una imagen de uno, necesita la exposición para tomar menos de, por ejemplo, un segundo. A menos que atrapes a ET, literalmente, una siesta Me gustaría expresar que necesitarías al menos unos pocos miles de fotones por segundo para superar el ruido de la señal lo suficiente como para decir con certeza que estás viendo algo real.
Entonces, para responder una pregunta algo más detallada; para obtener una imagen de un alienígena del tamaño de una persona, de pie en un mundo a 20 años luz de distancia, de modo que ocupe un píxel en la imagen, usando un tiempo de exposición de aproximadamente un segundo, requeriría una serie de telescopios con espejos expuestos y lentes con un área que totaliza más de varios miles de veces la superficie de la Tierra y se extiende sobre una región del tamaño de la órbita de la Tierra.
Esto no es técnicamente imposible, pero sería “costoso” y requeriría sustancialmente más materiales de los que se encuentran razonablemente en nuestro sistema solar. Probablemente no valga la pena obtener una imagen borrosa y diminuta de algún alienígena mordiéndose la nariz a 20 años luz de distancia y hace 20 años.
Por supuesto, si quisiera ver más lejos, necesitaría una matriz de telescopios mucho más grande.
Mi respuesta para una pregunta similar que se fusionó con esta pregunta:
Originalmente respondido: Si hubiera un espejo a un millón de años luz de distancia y lo mirara con un telescopio, ¿qué tan atrás vería en el pasado? • Eliminar
Vería algo como esto si el espejo fuera plano y tuviera un diámetro de aproximadamente 50,000 años luz, y si usara algo como el telescopio espacial Hubble:
Esta es en realidad una imagen de la galaxia de Andrómeda que es muy similar a la galaxia de la Vía Láctea en la que estamos ubicados. La galaxia de Andrómeda está a aproximadamente 2.5 millones de años luz de distancia y eso es aproximadamente igual a los 2 millones de años atrás que podría ver en el espejo. La luz de la Vía Láctea tardaría un millón de años en llegar al espejo y otro millón de años en llegar del espejo a nosotros.