Как телескоп Хаббл может видеть свет от галактик, удаленных на миллионы световых лет?

Типичное поглощение для луча зрения за пределами нашей Галактики (но не в плоскости Галактики) составляет порядка нескольких десятых величины в видимом диапазоне длин волн (в 10 раз меньше в инфракрасном и в несколько раз больше в инфракрасном диапазоне). УФ).

Это означает, что типичное затухание сигнала, поступающего на HST из-за пределов Галактики, составляет около скажем$10^{-0.2/2.5} = 0.83$т.е. сюда попадает 83% света.

Конечно, если вы наблюдаете в таком направлении, что путь света проходит в галактической плоскости, то поглощение будет намного выше и не позволит вам увидеть внегалактические объекты (или даже объекты на другой стороне нашей Галактики).

В межгалактической среде затухание намного ниже, потому что плотность материала (атомов, молекул и т. д.), который может поглощать или рассеивать свет, также намного ниже.$10^{-7}-10^{-6}$Атомов H на кубический сантиметр по сравнению с, возможно,$10$Атомов H на кубический сантиметр в галактической межзвездной среде (в галактической плоскости).

Само по себе это не объясняет, почему свет не поглощается/не рассеивается, поскольку свет, путешествуя в Галактику, может столкнуться с плотностью атомов Н$10^{19}$к$10^{20}$см$^{-2}$, но даже при очень низких плотностях IGM подобные столбы можно было достичь на расстоянии десятков или сотен миллионов световых лет.

Я думаю, основная причина в том, что пыль , которая в основном отвечает за блокирование видимого света, еще менее распространена по отношению к газу в межгалактической среде, чем в межзвездной среде. Пыль производится звездами и сверхновыми в галактиках, и хотя некоторая ее часть уходит в межгалактическую среду, ее очень мало. Наблюдения сверхновых типа Ia на разных красных смещениях показывают, что поглощение из-за межгалактической пыли составляет менее 0,1 величины для фотонов, путешествующих с красным смещением 0,5 (около 5 миллиардов световых лет от нас), и что отношение пыли к газу составляет всего одну сотую. галактической ценности ( Inoue & Kamaya 2003 ).

Потому что свет давно покинул их. Мы видим далекие объекты не такими, какие они есть сейчас, а такими, какими они были, когда свет ушел. Таким образом, мы можем изучать ход эволюции звезд и галактик, глядя на них с разного расстояния и, следовательно, в разное время!