Вугільна нескінченність. Учені розповіли, чому космос чорний

Щоразу, розглядаючи нічне небо або насолоджуючись зображеннями Всесвіту онлайн, можна побачити одну і ту ж картину: чорнильну, бездонну темряву космосу, заповненого яскравими зірками, планетами або космічними кораблями, пише Live Science.

Але чому він чорний? Чому космос не такий барвистий, як блакитне денне небо на Землі?

Як не дивно, але відповідь має мало що спільного з браком світла.

"Багато людей вважають, що оскільки в нашій галактиці є мільярди зірок, мільярди галактик у Всесвіті та інші об'єкти, такі як планети, які відбивають світло, коли ми дивимося на нічне небо, космос повинен бути яскравим. Але насправді він дуже яскравий", — розповів Тенлі Хатчінсон-Сміт з Каліфорнійського університету в Санта-Крузі (UCSC).

Це протиріччя, відоме в астрономічних колах як фотометричний парадокс, можна пояснити за допомогою теорії просторово-часового розширення — ідея, яка полягає в тому, що оскільки наш Всесвіт розширюється швидше, ніж швидкість світла, світло від далеких галактик може розтягуватися і перетворюватися в радіохвилі, інфрачервоне випромінювання і мікрохвилі, які не можуть бути виявлені людськими очима. І оскільки їх неможливо виявити, вони здаються темними (чорними) неозброєному оку.

"Зірки випромінюють світло всіх кольорів, навіть тих кольорів, які не видно людському оку, наприклад ультрафіолетове або інфрачервоне. Якби ми могли бачити мікрохвилі, весь космос для нас світився б", — зазначила Міранда Апфель з Каліфорнійського університету в Санта-Крузі.

Це пов'язано з тим, що космічний надвисокочастотний фон — світлова енергія від Великого вибуху, розсіяна протонами й електронами, що існували в ранньому Всесвіті, що все ще заповнює весь космос. Ще одна причина, через яку міжзоряний і міжпланетний космос здається темним, полягає в тому, що він являє собою майже ідеальний вакуум.

Варто нагадати, що небо Землі блакитне, тому що молекули, що становлять атмосферу, включаючи азот і кисень, розсіюють велику кількість складників видимого світла синіх і фіолетових хвиль від Сонця у всіх напрямках, у тому числі в сторону наших очей. Однак, за відсутності матерії світло рухається по прямій від свого джерела до приймача.

Оскільки космос — це майже ідеальний вакуум, тобто в ньому надзвичайно мало частинок, між зірками і планетами практично немає нічого, що могло б розсіювати світло для наших очей. І коли світло не досягає очей, ми бачимо чорний колір.

Проте, дослідження 2021 року опубліковане в The Astrophysical Journal, передбачає, що космос може бути не таким чорним, як спочатку вважали вчені. Завдяки місії NASA New Horizons до Плутона і поясу Койпера дослідники змогли побачити космос без світлових перешкод від Землі чи Сонця.

Команда ретельно проаналізувала знімки, зроблені космічним апаратом, і відняла весь світ від відомих зірок, Чумацького Шляху і можливих галактик, а також будь-яке світло, яке могло просочитися через неполадки камери.

Вони виявили, що фонове світло Всесвіту було у два рази яскравіше, ніж передбачалося. Причини додаткової яскравості залишаються невідомими, однак вони будуть вивчатися в майбутніх дослідженнях. Але що здається ймовірним, то це те, що космос може бути швидше вугільним, ніж чорним, як смола.