たとえば5億光年離れた天体は、我々はその5億年前の姿を見ていることになると良く言いますよね?
しかし遠くの天体は猛烈なスピードで我々から遠ざかっている筈です(遠ければ光速にかなり近い速度だと聞いています)。5億年前にはそこにいたのでしょうが、5億年の間にさらに遠ざかっている筈です。
天文の雑誌に「距離5億光年」と出ていたら、「5億年前の光を見ている」という意味なのか、「今現在は5億光年離れている」という意味なのか、どちらでしょう??

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A 回答 (6件)

簡単に言って、



5億光年離れたところにあるように見える。
見えるけど、実際の光源はもっと離れたところにある(だろう)。

ということで、「5億年前の光を(今)見ている」ではないでしょうか。

マッハ1で離れていく飛行機とかで考えてみてはどうでしょう。音で。
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私も、同様の疑問を持ったことはあります。

でも、天文学的には地球に届いた時点の今が基準になっています。「距離5億光年」と出ていたら、「5億年前の光を見ている」という意味と、「今現在地球から5億光年離れている」のどちらの意味も正しく含んでいます。
遠ざかっている事がドプラ効果などの測定で解っていて、計算上は現時点の実際の距離は15億年離れているのかもしれませんが、それを確かめる方法は最も早い信号である電磁波(光)しかないので、片道だけでも地球からの観測で5億年以上かかってしまいます。確かめようが無いのです。確かめられない以上今見えている光を基準にする以外にないのです。
光は宇宙の大きさから考えると決して早いものではないですが、それ以上の速度のものが無いのでそれで測定するしかありません。地球に届いた時点を「今現在」と考えても良いのではないかと思います。
光は距離と同時に時間も運んでいます。Aという星でご飯を食べている人をBという星で望遠鏡から見えた瞬間(T時間)、"実際"Aの人は食後に寝ているかもしれません。でも、それをT時間にBの星の人に伝える手段がありません。だからAの人は見えた瞬間(T時間)はご飯を食べていた。と考えるしかないし考えても何の差し支えも無いのです。

”今この瞬間”太陽が無くなっているかもしれません。でもそれを知るには8分間待たなければ地球上の誰もそのことは気が付きません。そのことに気が付いた後、太陽が実際に無くなったのは8分前である。ということは計算上言えますが、それだけです。大事なのは地球に届いた時点の光を今現在我々は測定しており、それは全て過去の光である。ということと、今現在の測定では5億光年離れた距離である。ということです。”実際”は神様しか解りません。

ちょっと説明がへたくそで解りづらいかもしれません。申し訳ありません。
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遠くの恒星や銀河までの距離を測る方法としては、



・視差
地球は太陽の周りを回っていますが、その直径は約3億キロです。
ピタゴラスの定理で、2点(たとえば春と秋)から見た角度から、
恒星までの距離が求められます。おおむね数光年程度まで。

・変光星
星にはその輝きが変化するものがあります。(変光星/クファイド)
変化の周期と光量の変化から、その星までの距離を求めます。
おおむね数10光年まで。

・赤方偏移
光のドップラー効果みたいなものです。
現在、数10光年以上の距離を測る唯一の方法。

の3つの方法があります。

赤方偏移による距離測定は、定数(パーセク)が確定し難いのですが、
数10億光年あたりでは変光星による距離測定と重なるものがあります。
変光星による距離測定は理論的に照明されており、そこから
赤方偏移による距離測定の定数がおおよそ絞られているとようですね。

確かに距離測定の際に観測している光は過去のものですが、
"現時点"に換算して距離を算出していると考えていいと思います。

"5億光年"は、現在"5億光年の距離"と考えていいのでは?
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天体の距離を決める方法は,光や電波を観測することに


よって行っていると思いますので,今の距離を知ることは
できないでしょう。

ですので、「5億年前の光を見ている」でしょう。

今がどうなっているかは知るすべがありません。
まあ、速度はわかっているはずなので、それで
そのままの速度だとどの辺にいるぐらいは計算できると
思いますが。

たしか、ドップラー効果により赤方偏移で速度を求め,
それから距離を算出していたように思うので.
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「相対性理論の同時性がどうのこうの...」と言う理論には詳しくないので専門家に任せるとして、要するに「5億年前にそこ(5億光年離れたところ)にあった恒星(5億光年だとすると銀河かな?)が出した光を今現在地球上で観測している。

今現在はもっと離れているだろうし、もしかしたら無いかも?」ということじゃないかな。
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y-inabaさんが疑問におもったのもよくわかります。


しかし、光の速さは一定ですよね。
(発光源が動いていようが動いていまいが)
つまり、「距離5億光年」
というのは、
「5億年前の光を見ている」も正しいし、
「今現在5億光年離れている」も正しいってわけです。
あくまで光の速さで5億年かかるってことっすね。
実際、光に近い速度の宇宙船か何かでいこうとしたら
単純に5億年弱で届くってわけではないです。
y-inabaさんがおっしゃるように
光にちかい速度ではなれてってますから。
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