Путешествия в разные галактики строго ограничены скоростью света. Если мы не найдем способ путешествовать в космосе с помощью червоточин, мы никогда не достигнем планет в другой галактике.
Но как насчет того, чтобы увидеть их? Есть ли такое теоретическое ограничение на максимальный "зум" или "резкость" картинки? Или, теоретически, можно было бы построить такой мощный телескоп, который позволил бы нам увидеть поверхность планеты в другой галактике?
Пространственное разрешение телескопа будет ограничено чем-то, что называется дифракционным пределом. По сути, свет может быть сфокусирован линзой только в той степени, в которой она задана при ее начальном начальном размере и фокусном расстоянии линзы. Полезно думать об этом с точки зрения углового разрешения для случая телескопов, и минимальный разрешаемый угол может быть получен следующим образом:
где это длина волны света, который вы измеряете и это диаметр апертуры объектива, который вы используете.
Теперь, теоретически, единственное, что вам нужно сделать, это сделать очень большой телескоп, чтобы различать более мелкие детали, если вы сможете достаточно долго собирать свет и поддерживать точность наведения. Однако, учитывая чрезвычайно малый угловой размер планет в другой галактике, я думаю, что поддержание такой точности наведения было бы чрезвычайно сложной технической задачей (в основном, если есть какое-либо дрожание в направлении, в котором вы указываете, вы получите размытое изображение). изображение для признаков порядка углового дрожания). Мне было бы интересно посмотреть, достаточно ли случайных тепловых колебаний, чтобы разрушить точность наведения.
Что-то, что люди делают, чтобы увеличить свою разрешающую способность по сравнению с одним большим телескопом, что может быть непрактично, - это строить телескопические решетки, такие как VLA в Нью-Мексико. Это увеличивает эффективный размер вашего телескопа до размера массива, что позволяет получить более высокое разрешение.
Есть еще одна большая проблема со сверхмалыми светимостями: из-за малого начального света + 1/r² уменьшение может случиться так, что только несколько фотонов в час, посылаемых вашей целевой планетой, достигают диаметра Земли (лучше быть в вашем телескопе! ). При очень малой светимости нужно напомнить, что свет не непрерывен и состоит из фотонов. И задолго до экстремального случая «по одному фотону, прибывающему через некоторое время», вы будете страдать от случайности фотонов во времени, местоположении, цвете, производящем шум. Хорошо, вы можете сделать сверхдлинную паузу, но с проблемой того, что все движется в это время.
Более того, остальная часть неба также посылает фотоны, составляющие межзвездную среду между вами и целью (кто победит?).
Хуже того: ваш собственный прибор также посылает фотоны (из-за тепла) и электроны (шум из-за цепей). Для их уменьшения мы используем системы ультраохлаждения, но они есть, поэтому за ультрабледный свет они конкурируют, а при длительных паузах размножаются...