¿Cómo podemos ver objetos que están tan lejos? [duplicar]

El HUDF solía ser la imagen más profunda del universo jamás tomada por el telescopio Hubble, la estrella más lejana en esta imagen está a 59000 años luz de distancia.

La estrella en cuestión:la estrella en cuestion

Ahora imagine un objeto emisor de luz como una estrella y un observador como un telescopio, separados por 59000 años luz. Representé todo en 2D, pero en 3D supongo que sería lo mismo pero con esferas:

Distancia

Ahora imagina los fotones que emite el objeto, en forma de partículas. Todos tendrán una dirección e irán hacia esta dirección en C, dado que no hay objetos masivos entre sus caminos:

emitiendo

Observe cómo los fotones tienen caminos separados, porque tienen diferentes direcciones, ahora obviamente debería haber muchos más fotones, pero para simplificar lo dibujé así. Mi punto es, dada la distancia suficiente, ¿no debería ser tan pequeña la probabilidad de golpear un fotón que ver un objeto se vuelve casi imposible? Al igual que:

Golpes ligeros

Aquí el observador puede detectar los fotones, pero si estuviera un poco fuera de lugar no lo haría:

La luz no golpea

Entonces, ¿cómo podemos detectar objetos tan lejos? ¿Hay algo sobre la forma de onda de la luz que no estoy considerando? ¿Es así como se emite la luz?

Actualizar:

Mirando otras preguntas duplicadas, he visto dos respuestas:

1- Se están emitiendo demasiados fotones que las "brechas" son demasiado pequeñas para hacer alguna diferencia.

2- No es así como se emiten los fotones, sino que un campo cuántico se extiende radialmente y solo detectamos el fotón cuando interactuamos con el campo.

¿Significa esto que hay objetos que no podemos ver, incluso si se les da suficiente tiempo para que la luz nos alcance (presumiblemente fuera del universo observable actual)?

¿O las lagunas no existen en absoluto debido a la respuesta número 2?

Hola Victor, tu pregunta es de hecho un duplicado de la que sugiere Steve B. Consulta el enlace y tendrás tu respuesta.
@JohnRennie, excepto que la estrella del OP está mucho más lejos, lo que genera una reducción de ( 5900 ) 2 ≈ 3 × 10 − 8 . Sin embargo, 0,01 fotones por centímetro cuadrado por segundo suena perfectamente razonable para el Hubble.
Perdón por no publicar fuentes, de hecho es una enana roja, la encontré en este artículo de wikipedia: enlace

Respuestas (1)

Hay fotones que viajan en todas las direcciones, no solo la docena que muestra. Cuanto más lejos de la fuente esté el telescopio, menor será la cantidad de ángulo sólido que cubre y menos fotones recogerá. A 1 metro 2 telescopio apuntado al sol recibirá aproximadamente 1.4 k W . Tomando una energía fotónica típica de 2 mi V eso es sobre 4.2 mi 21 fotones/segundo. Mueve el sol a 1 , 000 , 000 años luz y es 6.3 mi 10 veces más lejos, por lo que obtendremos un factor ( 6.3 mi 10 ) 2 menos fotones, pero eso sigue siendo alrededor de uno por segundo.

Y los objetos que vemos a tales distancias suelen ser galaxias con miles de millones de estrellas, por lo que todavía obtenemos miles de millones de fotones por segundo.
Ya veo, mirando esta respuesta y otros duplicados de mi pregunta, el problema es que se están emitiendo muchos fotones. Sin embargo, ¿significa esto que hay objetos que simplemente no podemos ver porque están muy lejos?
@victormeriqui: no, lee mi respuesta a la pregunta vinculada. Los fotones emitidos están deslocalizados, por lo que se distribuyen en un área amplia.
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