Угольная бесконечность. Ученые рассказали, почему космос черный

Каждый раз, рассматривая ночное небо или наслаждаясь изображениями Вселенной онлайн, можно увидеть одну и ту же картину: чернильную, бездонную темноту космоса, заполненного яркими звездами, планетами или космическими кораблями, пишет Live Science.

Но почему он черный? Почему космос не такой красочный, как голубое дневное небо на Земле? 

Как ни странно, но ответ имеет мало общего с недостатком света.

"Многие люди считают, что так как в нашей галактике есть миллиарды звезд, миллиарды галактик во Вселенной и другие объекты, такие как планеты, которые отражают свет, когда мы смотрим на ночное небо, космос должен быть ярким. Но, на самом, деле он очень темный", — рассказал Тенли Хатчинсон-Смит из Калифорнийского университета в Санта-Крузе (UCSC). 

Это противоречие, известное в астрономических кругах как фотометрический парадокс, можно объяснить с помощью теории пространственно-временного расширения — идея, которая состоит в том, что поскольку наша Вселенная расширяется быстрее, чем скорость света, свет от далеких галактик может растягиваться и превращаться в радиоволны, инфракрасное излучение и микроволны, которые не могут быть обнаружены человеческими глазами. И поскольку их невозможно обнаружить, они кажутся темными (черными) невооруженным глазом. 

"Звезды излучают свет всех цветов, даже тех цветов, которые не видны человеческому глазу, например ультрафиолетовый или инфракрасный. Если бы мы могли видеть микроволны, весь космос для нас светился бы", — отметила Миранда Апфел из Калифорнийского университета в Санта-Крузе.

Это связано с тем, что космический сверхвысокочастотный фон — световая энергия от Большого взрыва, рассеянная протонами и электронами, существовавшими в ранней Вселенной, все еще заполняет весь космос. Еще одна причина, по которой межзвездный и межпланетный космос кажется темным, заключается в том, что он представляет собой почти идеальный вакуум. 

Стоит напомнить, что небо Земли голубое, потому что молекулы, составляющие атмосферу, включая азот и кислород, рассеивают большое количество составляющих видимого света синих и фиолетовых волн от Солнца во всех направлениях, в том числе в сторону наших глаз. Однако в отсутствие материи свет движется по прямой от своего источника к приемнику.

Поскольку космос — это почти идеальный вакуум, то есть в нем чрезвычайно мало частиц, между звездами и планетами практически нет ничего, что могло бы рассеивать свет для наших глаз. И когда свет не достигает глаз, мы видим черный цвет. 

Тем не менее, исследование 2021 года, опубликованное в The Astrophysical Journal, предполагает, что космос может быть не таким черным, как изначально считали ученые. Благодаря миссии NASA New Horizons к Плутону и поясу Койпера исследователи смогли увидеть космос без световых помех от Земли или Солнца. 

Команда тщательно проанализировала снимки, сделанные космическим аппаратом, и вычла весь свет от известных звезд, Млечного Пути и возможных галактик, а также любой свет, который мог просочиться из-за неполадок камеры.

Они обнаружили, что фоновый свет Вселенной был в два раза ярче, чем предсказывалось. Причины дополнительной яркости, остаются неизвестными, однако они будут изучаться в будущих исследованиях. Но что кажется вероятным, так это то, что космос может быть скорее угольным, чем черным как смоль.