О том, почему телескоп «Хаббл» может создавать относительно детализированные снимки далеких галактик, но не может «разглядеть» Плутонhttps://habr.com/ru/post/367549/простыня по ссылке.
.
Чтобы всем было понятно о чем речь, рассмотрим Луну для сравнения.
Луна 3476 км в диаметре, среднее расстояние до Земли 384,000 км
Полная луна покрывает 1800 угл сек неба т.е. 0,5 градуса
Зная это, мы можем расчитать, размер объекта, который вы можете увидеть на Луне с Земли своими глазами
Все очень просто: берем диаметр 3476 км, делим его на количество 1800 угл сек, которое Луна покрывает в небе и получаем = 1,93
1,93 это количество км, показывающие насколько велико разрешение 1 угловой секунды (основанной на диаметре и дистанции до Луны)
1,93 умножим на угловое разрешение ваших глаз 60 и получим = 115,8 км
Минимальный объект, который вы сможете увидить своими глазами на Луне, с Земли будет размером ~ 116 км
Удалите Луну дальше от нас, оставив диаметр таким же — она будет покрывать меньше угловых секунд в небе, и вы будете видеть все меньше и меньше деталей по мере отдаления Луны.
Камера Хаббла
Оба снимка — Плутона и галактики, показанные в начале статьи, были сделаны «на широкоугольную камеру 3» (TWС3) Хаббла
Разрешение этой камеры = 0,05 угловых секунд
Основное зеркало Хаббла 2.4 метра диаметром, это значит, что используя формулу лимита Дэйвсаwiki мы узнаем, что это будет равным 0.05 угл сек, что гораздо лучше разрешения человеческого глаза (60 против 0.05, — меньше лучше)
Умножая, уже посчитанную величину 1,93, на угловое разрешение Хаббла (0,05) получаем, что Хаббл может увидить объект на Луне размером ~ 100 м (против глаза человека ~116 км)
Плутон
Угловой диаметр Плутона всего лишь 0,115 угл. сек (в ближайшем сближении с Землей) это очень мало, при том что его размер всего лишь 2400 км в диаметре
(2400 км в диаметре) / ( 4.280 млн км) = 0.00000056 (4.280 млн км — это расстояние в ближайшем сближении с Землей, как уже было указано выше в статье)
Это значит, что минимальный объект, который Хаббл сможет рассмотреть на Плутоне, должен быть размером не меньше, чем 1029 км ( 2368 /0,115 = 20,600 км. | 20.600 * 0.05 = 1029 км)
То есть при разрешении телескопа в 0,05 угловых секунды, Плутон будет состоять из 2 пикселей, так как 1029 км — это почти половина размера всей планеты
Разделя соотношение Плутона на угловое разрешение Хаббла 0,05 переведенное в радианы 2.42406841 × 10^-7 получим
0.00000056 / 0.00000024 =2.3 разрешение (пкс)
Галактика Андромеды
(260,000 св. лет в диаметре) / (расстояние до нее 2 млн св. лет) = 0.13 (соотношение диаметра к расстоянию до нас)
1 град = 3600 угл сек (угловых секунд)
В нашем небе она занимает 10 800 угл. сек т.е.3 градуса (Луна занимает 0.5 градуса, т.е Луна на нашем небе в 6 раз меньше Андромеды)
Делаем то же самое, делим вычисленное соотношение на угловое разрешение Хаббла в радианах 2.42406841 × 10^-7
0.13 / 0.00000024 =~541 600 разрешение (пкс)
Как мы уже поняли, Андромеда занимает на нашем небе в 6 раз больше «места» (градусов), чем Луна и если бы Андромеда была ярче, мы бы видели ее на нашем небе такой
yaplakal.com