ある天体までの距離

質問

地球からある天体までの距離を光年で表すことがありますが、この○○光年というのは
(a) 光が天体を出発したときの、天体と地球の距離 ( これを X とします。) をさす
それとも、
(b) 光が天体を出発してから地球に届くまでに要した時間 ( これを T とします。) をさす
あるいは
(c) それ以外
のどれなのでしょうか？
宇宙は膨張していますので、光速度を c とすると
X < c・T
になると思うのです。
比較的近い天体では X ≒ c・T と見なすことができると思いますが、100億光年とか言われる天体では、X と c・T には大きな差ができると思うのです。
「 100億光年の天体」と言った場合、やはり、
距離 X = 光速度 x 100億年
という意味でしょうか？ ( この場合 T は 120億年とか？）

回答No.7

noname#136764

bだと思います。

宇宙背景輻射がビッグバンの残光だとすると、その光が放出された時点での発光点と受光点の物理的な距離はほとんどゼロ。

しかし、現在地球で観測される背景輻射は宇宙の年齢分の時間(150億年だか200億年だか)かかって到達していますので。

回答No.6

Tacosan

その辺だと, もう「直接距離を測る」のは不可能なので, 観測できるもの (回転速度や赤方偏移など) から適当な関係 (タリー-フィッシャー関係とかハッブルの法則など) を使って距離に換算しているだけのはずです.
従って, ここでいう「距離」そのものが便宜的なものであってあまり意味はないと思います.
それでも, 強いていえば (b) になるんじゃないかなぁ.

お礼

ご回答ありがとうございます。

なるほど、
「目安として距離に換算しているだけ」
そう考えると納得できる気がします。
例えば、ニュースで「赤方偏移 6.5 の天体を発見！」なんて言われても一般の人にはピンとこないでしょうからね。

回答No.5

grasp_ev

確かに宇宙は膨張しているので、
現在（ここ重要。）の地球と天体の距離は、
その天体から今受け取った光から求められる距離よりも
長くなっているでしょう。（あるいは天体はなくなっているかも。）
100億光年とか言っているのは光が出発した時点での
天体と地球（出発した時点ではなかったわけだけど）の距離です。

そもそも現在の天体と地球の距離が分かったって仕方がない。
100億光年先（こういう言い方を見たりして混乱されるのでしょうが。）の天体を見る目的は、100億年前の宇宙を知りたいからです。
たまに分かりやすくしようと思って絵で説明した本などがあり、地球と遠方の銀河を線でつないでナントカ光年と書いてたりしますが、あれは混乱をまねくのでよくないですよね。だって今の時点はその距離ではないわけですから。

あくまで天文では、距離は時間です。
光年は単位としては距離ですが、概念としては時間です。
これに慣れてください。

回答No.4

N64

距離 X = 光速度 x 100億年 で正しいと思います。
Xは、同時刻の距離ではなく、100億光年前にその天体がいた位置と、たまたま現在ここにいる地球の位置との距離でしょう。
その天体を、100億年前に出発した光が、今ようやく地球に届いた。
現在、その星は、もっと遠くに行ったか、あるいは、もうすでに消滅しているかもしれないし、地球は100億年まえには、存在もしていなかったのではないかと、と思います。

補足

地球からの距離 X のある天体を出発した光について考察してみたいと思います。
光がある天体 ( これを S と呼ぶことにします。) を出発したときの、S と地球の中間地点を M とします。光が S を出発した時点では、
S から M までの距離＝ X ÷ 2
M から地球までの距離＝ X ÷ 2
です。
光が S を出発してから M に到達するまで T 時間を要したとします。
この T の間に、宇宙は膨張していますので、S と M の間は膨張して X ÷ 2 よりも長い距離になっているのですが、同時に、M と地球の間の空間も膨張していて、X ÷ 2 よりも長い距離になっています。そうすると、M から地球に到着するのに要する時間は X ÷ 2 ÷ c ( c は光速度 ) よりも長い時間になってしまいます。
宇宙の膨張についてこのように考えると、c x 100億 x 60 x 60 x 24 x 365 の距離からやってくる光が 100億年で地球に到達できるとは思えないのです。
というわけで、「 100億光年の距離」というのが、光が 100億年を要する距離という意味なら、 光がある天体を出発した時点での地球までの距離は c x 60秒 x 60分 x 24時間 x 365日 x 100億 よりも近いだろう、ということになります。
しかし、よく考えると、「 100億光年の距離」というのは、単純に
c x 60秒 x 60分 x 24時間 x 365日 x 100億
ということなのだろうと思えてきました。

回答No.3

noname#111369

恒星などの天体はとても遠くに有りますから、半年の見える角度の違いや、
赤方変異の度合いなどいろいろな手法で測定されると思います。

ま、ある星と地球との距離は１００年でも誤差の範囲内でしょうね。
１メートルや１センチメートルのレベルまで測定は無駄でしょうからね。
http://www.kouka.ne.jp/~w1022077/distance1/distance.htm
http://www.geocities.jp/planetnekonta2/hanasi/distance/distance.html

補足

ご回答ありがとうございます。

リンク先の情報は大変参考になりました。

回答No.2

Jimo

(a)と考えて間違いないと思います。そもそも，その天体が100億年経ったときにどの
ような姿でどこにあるかすら正確には分からないわけで，100億年前の光の「化石」
であるが故に価値があるわけでしょう。出発地点からの距離で充分だと思います。

ちなみに，理科年表では簡単に「光が1年かかって到達する距離」としか書かれてい
ません。

補足

ご回答ありがとうございます。

距離 X = 光速度 x 100億年
だとすると、光がその天体を出発光してから地球に到着するまでの時間は、正確な数字はわかりませんが、100億年よりももっと長い、120億年とか 130億年とかになっているのではないかと思うのです。
逆に、天体を出発してから地球に到着するまで100億年かかっているのなら、光が天体を出発したときの天体と地球との距離は 90億光年とかになっていると思うわけです。
で、「 100億光年の天体」というのは、距離 X = 100億光年 ( T > 100億年 ) のことなのか、T = 100億年 ( X < 100億光年 ) のことなのか？あるいはそれ以外の定義があるのか？ということが知りたいのでした。
よろしくお願いいたします。

回答No.1

noname#192846

質問の意味がちょっと正確にはわからないのですが1光年というのは
光が1年で進む距離の事だと思われます。質問の答えになってなかったらすいません。

補足

早速のご回答ありがとうございます。
違う言い方をすれば、私の質問は
「 100億光年という距離は光が100億年で進む距離という意味ですが、それは宇宙が膨張していることを考慮に入れてのことでしょうか？それとも、宇宙が静止しているとした場合のことでしょうか？」
ということになります。

1光年程度では宇宙の膨張率は無視できますので、あえて「 100億光年」を使用させていただきました。
よろしくお願いします。