Я слышал, что небо не было бы темным ночью, если бы свет каждой звезды уже достиг земли.
Думаю, вы думаете о парадоксе Ольберса . Это предполагает, что если бы Вселенная была бесконечна во времени и в пространстве, а звезды были бы расположены более или менее случайным образом, то каждый луч зрения заканчивался бы звездой, и поэтому небо было бы таким же ярким, как поверхность звезды.
Парадокс можно разрешить, предположив, что Вселенная не бесконечна во времени, но имела начало.
Мы не видим, как внезапно появляются звезды, когда их свет достигает нас. То, что мы видим, — это звезды на всех стадиях их развития. Когда мы смотрим на туманности, где рождаются звезды, мы видим сгустки газа, которые коллапсируют, образуя звезды. Их называют протозвездами . Сейчас процесс звездообразования занимает много времени: около миллиона лет для звезды средних размеров. Старт звезды — это не внезапное «включение». Вместо этого, когда ядро протозвезды сжимается и нагревается, начинается ядерный синтез; сначала медленно, затем увеличивается до тех пор, пока не сможет предотвратить дальнейшее разрушение и нагрев.
Протозвезды обычно тусклые в видимом свете, их можно обнаружить с помощью инфракрасных телескопов.
Поскольку процесс идет медленно и не происходит внезапного включения, на ваши вопросы нельзя ответить напрямую. Однако есть объект HOPS383 , удаленный на 1400 световых лет, который между 2004 и 2008 годами испытал «всплеск роста» и впервые стал видимым в инфракрасном диапазоне. Ее еще нельзя увидеть в видимом свете, так что в некотором смысле эта протозвезда отвечает на ваш вопрос 1 и 2 на разных длинах волн.
Чтобы полностью ответить на ваш вопрос, вы должны принять во внимание тот факт, что свет распространяется со скоростью света ( ). Чем дальше вы смотрите, тем «ранее» вы смотрите. Представьте, что вы наблюдаете за звездой, которая далеко (расстояние, которое проходит свет за 3 миллиарда лет), то свет, который вы видите, был излучен 3 миллиарда лет назад.
Таким образом, чтобы ответить на ваш вопрос, вам нужно найти самую раннюю звезду, созданную во Вселенной, которую мы можем видеть. Та часть Вселенной, которую мы можем видеть, ограничена той частью, которая находится на и меньше, потому что это самое большое расстояние, которое свет мог пройти с момента возникновения Вселенной.
Итак, теперь вопрос: когда образовалась первая звезда? В недавней статье астрономов сообщалось, что первые звезды (которые также являются самыми далекими!) после Большого взрыва, и они находятся в галактике CR7 . Со временем на небе будут появляться очень далекие и очень тусклые звезды, но вы не сможете увидеть их невооруженным глазом.
Чтобы невооруженным глазом увидеть появление звезды на небе, вам, вероятно, придется подумать о сверхновых. Сверхновые — это массивные звезды, которые взрываются в конце своей жизни, резко увеличивая излучаемый ими свет за считанные часы. Если перед взрывом взорвавшаяся звезда была слишком тусклой, чтобы ее можно было увидеть, это будет выглядеть так, как будто яркая звезда появилась на небе после того, как она взорвалась. Вы можете найти описание наблюдения за этими звездами в Википедии.