Астрономы раскрыли, почему открытый космос кажется черным

Почему космическое пространство выглядит черным? На вопрос в статье Live Science ответили профессиональные астрономы.

Бездонные черные глубины космоса, в котором мерцают звезды, выглядят так вовсе не из-за недостатка света.

«Можно было бы предположить, что небо должно выглядеть очень ярким, поскольку в нашей Галактике есть миллиарды звезд, а во Вселенной — миллиарды галактик, а также другие объекты, например планеты, которые отражают свет звезд», — сказала Тенли Хатчинсон-Смит, аспирант астрономии и астрофизики Калифорнийского университета (UCSC).

Это противоречие, известное в физике и астрономии как фотометрический парадокс Ольберса, объясняется теорией расширения пространства-времени. «Поскольку наша Вселенная расширяется, видимый свет галактик переходит в инфракрасный диапазон, микроволны и радиоволны, которые не могут быть обнаружены человеческим глазом», — объяснила Хатчинсон-Смит.

«Звезды излучают свет всех цветов, даже на тех длинах волн, которые не видны человеческому глазу, например в ультрафиолетовом или инфракрасном диапазоне, — добавила Миранда Апфель, которая также является аспирантом астрономии и астрофизики в UCSC. — Если бы мы могли видеть микроволны, все пространство светилось бы». Это связано с тем, что космический микроволновый фон — световая энергия от Большого взрыва, рассеянная протонами и электронами, существовавшими во время ранней Вселенной, — все еще заполняет все пространство, пояснила Апфель.

Еще одна причина, по которой межзвездное и межпланетное пространство кажется темным, заключается в том, что космос представляет собой почти идеальный вакуум. Небо Земли кажется нам голубым, потому что молекулы, составляющие атмосферу, рассеивают большое количество составляющих видимого света синего и фиолетового цветов от Солнца во всех направлениях, в том числе в сторону наших глаз. Однако, поскольку в космосе очень мало частиц, в пространстве между звездами и планетами практически нет ничего, что могло бы рассеивать свет. А 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 первоначально думали ученые. Благодаря миссии NASA New Horizons к Плутону и поясу Койпера исследователи смогли увидеть космос без световых помех от Земли или Солнца. Команда проанализировала изображения, сделанные космическим кораблем, и убрала весь свет от известных звезд, Млечного Пути, других галактик. Оказалось, что фоновый свет Вселенной в два раза ярче, чем предполагалось.

Причины дополнительной яркости, которые остаются неизвестными, станут предметом будущих исследований. А до тех пор можно утверждать, что космос вполне может быть скорее «угольного цвета», чем черным как смоль.