Насколько искаженной будет наша галактика, если мы будем наблюдать за ней с расстояния в несколько тысяч световых лет?

Время прохождения света в 100 000 лет довольно мало по сравнению со временем, которое требуется спиральным рукавам Млечного Пути, чтобы совершить заметную долю одного оборота. Руки имеют шаблонную угловую скорость$\Omega_{\text{p}}=28.2\pm2.1\text{ km}\text{ s}^{-1}\text{ kpc}^{-1}$( Диас и др. 2019 ), поэтому они должны совершить один полный оборот порядка$\tau=2\pi/\Omega_{\text{p}}\approx218\text{ Myr}$.

Наблюдатель на расстоянии$h$над центром галактики можно было бы наблюдать свет, исходящий из радиуса$R$нужно ехать дополнительное время

$$\Delta t=\frac{1}{c}(\sqrt{h^2+R^2}-h)=\frac{R}{c}\left(\sqrt{\left(\frac{h}{R}\right)^2+1}-\frac{h}{R}\right)$$ которая является убывающей функцией$h/R$. Его максимум находится на$h=0$, где он будет порядка 100 000 лет для звезд на внешнем краю диска. Четко,$\Delta t\ll\tau$, так что заметного искажения как такового из-за дополнительного расстояния не будет. Хотя верно то, что объекты, которые вы видите, действительно сместятся на некоторое расстояние к тому времени, когда свет достигнет вас, это не будет иметь существенного значения.

Да, будут некоторые искажения, но не настолько, чтобы увидеть разницу. Сделаем грубый расчет.

Предположим, что галактический диск имеет диаметр$100,000$LY, и мы рассматриваем его с точки$50,000$LY прямо над галактическим центром, поэтому галактика имеет угловой диаметр$90°$. Расстояние от края составляет$\sqrt2×50,000 \approx 70,710$LY, поэтому изображение края отстает от изображения центра почти на$21,000$годы.

Однако это не так много времени по сравнению со временем, которое требуется галактике для вращения. Вращение галактики довольно сложное, но грубо говоря, внутренняя часть спиральной галактики вращается подобно сплошному диску с постоянной угловой скоростью, поэтому скорость вращения на заданном радиусе примерно пропорциональна радиусу. Внешние части имеют тенденцию вращаться с примерно постоянной линейной скоростью. В Википедии есть некоторые подробности о Млечном Пути, включая этот график:

Кривая вращения Галактики для Млечного Пути – по вертикальной оси отложена скорость вращения вокруг галактического центра; горизонтальная ось — расстояние от центра галактики в кпк; солнце отмечено желтым шаром; наблюдаемая кривая скорости вращения синего цвета; предсказанная кривая, основанная на звездной массе и газе в Млечном Пути, выделена красным цветом; разброс в наблюдениях примерно обозначен серыми полосами, разница связана с темной материей

Наша Солнечная система в радиусе примерно$27,000$LY от галактического центра, занимает около$225-250$ миллионов лет, чтобы вращаться вокруг галактики, и внешние части галактики вращаются примерно с такой же скоростью. Таким образом, мы можем ожидать звезд в$50,000$LY иметь период вращения вокруг$420-460$миллионов лет.

Так что$21,000$отставание во времени, которое мы рассчитали ранее, соответствует примерно 1 угловой минуте ($\frac1{60}$градуса) вращения. Я не думаю, что это очень заметно. ;)