夜空を見上げると、星は明るく、そして薄暗く輝いています。星の光が私たちの網膜に届くまでにはどれくらいの時間がかかるのでしょうか？

星の光が私たちの網膜に届くまでにかかる時間は、それがどの星であるかによって異なります。人間の目で見ることができる星は約6,000個あります。これらの星の中には遠いものもあれば近いものもあります。月も含めると、最も近くて明るい星です。理論的には、太陽も星です。私たちが見る星のほとんどは太陽のような星ですが、太陽は近すぎるため特に明るく見えるため、人々はそれを星とは見なしません。

夜空の星のうち、惑星はほんのわずかです。惑星は非常に小さく、それ自体は光を発しませんが、太陽光を反射します。そして、それらは私たちに非常に近く、星からの距離が同じ桁ではないため、非常に明るく見えます。夜、月を除けば、空で最も明るい星は、金星、木星、火星、水星、シリウス、土星です。シリウスを除いて、残りは惑星です。

肉眼で見ることができる惑星はほんのわずかです。明るさと見かけの等級は、金星 -4.6、木星 -2.9、火星 -2.9、水星 -1.9、シリウス -1.46、土星 -0.4 です。ここでは、数値レベルに分けられた星の明るさについて説明します。値が小さいほど明るくなり、逆もまた同様です。負の数もあり、負の数が大きいほど明るくなります。肉眼で見える最も暗い星は6等級です。

人間がこの世で観察するすべてのものは光に依存しています。したがって、私たちが見ている星はすべて、この星の光が私たちの網膜に伝わった結果なのです。これらの星からの光が私たちの網膜に届くまでにどれくらいの時間がかかるかを知るには、光が移動する速度を知る必要があります。現在認められている真空中の光速度の正確な値は c=299792458m/s です。一般的に、あまり精度が必要ない場合は、その値は毎秒 300,000 キロメートルです。

星間スケールでは距離が非常に大きいため、通常の距離の単位は不便であり、そのため光年という単位が作られました。ここでは、光年の概念を理解する必要があります。

光年は距離の単位で、光が 1 年間に移動する距離です。天文学では、1 年は 365.25 日、1 時間 3600 秒、1 日 24 時間のユリウス暦に基づいて計算されるため、ユリウス暦 1 年は 31557600 秒になります。光速の正確な値 c=299792458m/s に基づくと、1 光年は約 9.46 兆キロメートルになります。

光には速度があるため、私たちが見ている世界は過去形です。人間の目は光の速度を頼りに世界を観察するため、私たちが見る画像には遅延が生じます。遅延とは、対象物体から放射または反射された光が網膜に到達するまでにかかる時間のことです。

このように、私たちが見ている星の姿は、その瞬間の姿ではなく、光が移動してきた時間の長さに基づいて見えた姿なのです。たとえば、太陽は私たちから 1 億 5000 万キロメートル離れており、光がそこを移動するのに 500 秒かかります。そのため、私たちが見ている太陽は 500 秒前の状態であり、常に 500 秒前の状態のままです。月は平均して地球から約 384,000 キロメートル離れており、光がそこを移動するのに 1 秒以上かかります。そのため、私たちが見ている月は常に 1 秒以上前の月になります。

実際、星と私たちの間の距離は光が移動するのにかかる光年数に等しく、私たちが見ているのは何年も前の星の姿です。地球に非常に近いいくつかの惑星では、その光が地球に届くまでにそれほど時間はかかりません。たとえば、金星は地球から約 4,200 万キロメートル離れていますが、金星が反射した太陽光が地球に届くまでにはわずか 140 秒しかかからず、私たちが見ているのは 140 秒前の姿です。等々。火星は地球から約6000万キロ離れており、反射した太陽光が地球に届くまでには200秒かかります。木星は地球から約6億3000万キロメートル離れており、反射した太陽光が地球に届くまでには2100秒かかります。土星は地球から約12億キロメートル離れており、反射した太陽光が地球に届くまでには4000秒かかります。

星と私たちの間の距離は光年で測定されるため、光がその距離を移動するにははるかに長い時間がかかります。肉眼で見える最も遠い星は、約 7,500 光年離れたイータ・カリーナ星です。私たちがこんなに遠くの星を見ることができるのは、イータ・カリーナが非常に大きく、非常に明るいからです。その質量は太陽の約120～200倍、明るさは太陽の約500万倍なので、私たちの目でも見ることができます。見かけの等級は+4.3ですが、後期変光星です。歴史的に、その見かけの等級は -0.8 に達し、これは土星よりも明るいです。イータカリーナからの光が私たちの網膜に届くまでには 7,500 年かかります。そのため、私たちが見ているイータカリーナは 7,500 年前のままです。

人間の目に見える星の大部分は、私たちから数十から数百光年離れています。たとえば、北斗七星の星の一つであるシュウは、124光年離れています。 2番目のXuanは約79光年離れています。 3番目のJiは約84光年離れています。 4番目のクアンは約81光年離れています。 5番目の玉恒星は約81光年離れている。 6番目の開陽は約78光年離れている。そして7番目の姚光は約101光年離れています。

他にも有名な星がいくつかあります。シリウスは肉眼で見える最も明るい星で、地球から 8.6 光年離れています。アルファケンタウリAは、肉眼で見える最も近い恒星で、約4.3光年離れています。アルタイルは約16光年離れています。ベガは約25光年離れています。北極星は約400光年離れています。

これらの星は私たちから非常に遠いため、光が移動するのに何年もかかります。そのため、私たちが見ているのは、何年も前の姿なのです。

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