Когда вы смотрите вверх на ночное небо, легко подумать, что Вселенная - это бескрайнее море черноты. Но если измерить видимый свет от всех светящихся небесных тел, каков был бы средний цвет Вселенной?
Давайте сначала разберемся с этим: это не черный.
"Черный не является цветом", - сказал Иван Балдри, профессор Института астрофизики Университета Джона Мура в Ливерпуле в Великобритании, в беседе с Live Science. "Черный - это просто отсутствие обнаружимого света". Вместо этого цвет - результат видимого света, создаваемого звездами и галактиками по всей Вселенной, сказал он.
В 2002 году Иван Балдри и Карл Глейзбрук, выдающийся профессор Центра астрофизики и суперкомпьютерных технологий Университета Технологии Свинберн в Австралии, совместно руководили исследованием, опубликованным в журнале "The Astrophysical Journal". В рамках этого исследования был измерен свет, исходящий от десятков тысяч галактик, и объединен в единый спектр, представляющий всю Вселенную.
1. Таким образом, этот дуэт и их коллеги смогли определить средний цвет Вселенной.
Космический спектр Звезды и галактики излучают волны электромагнитного излучения, которое разделяется на различные группы в зависимости от длины излучаемых волн. Самые короткие волны включают гамма-лучи, рентгеновские лучи, ультрафиолетовый свет, видимый свет, инфракрасное излучение, микроволны и радиоволны.
Видимый свет составляет крошечную часть электромагнитного спектра по длине волн, но именно он единственная часть, которую может видеть глаз. То, что мы воспринимаем как цвета, на самом деле представляет собой разные длины волн видимого света; красные и оранжевые имеют более длинные волны, а синие и фиолетовые - более короткие.
Видимый спектр звезды или галактики - это мера яркости и длин волн света, который излучает звезда или галактика, что, в свою очередь, может быть использовано для определения среднего цвета звезды или галактики, по словам Балдри.
В 2002 году 2dF Galaxy Redshift Survey в Австралии, который был к тому времени крупнейшим обзором галактик, когда-либо проведенным, зафиксировал видимые спектры более чем 200 000 галактик из наблюдаемой Вселенной. Совмещая спектры всех этих галактик, команда Балдри и Глейзбрук смогла создать видимый спектр света, который точно представлял всю Вселенную, известный как космический спектр.
Космический спектр "представляет собой сумму всей энергии во Вселенной, излучаемой при различных оптических длинах волн света", - написали Балдри и Глейзбрук в отдельной онлайн-статье 2002 года, основанной на их открытии. Космический спектр, в свою очередь, позволил им определить средний цвет Вселенной.
2. Преобразование цвета
Исследователи использовали программу компьютерного соответствия цветов для преобразования космического спектра в один видимый цвет для человеческого восприятия, по словам Балдри.
Наши глаза имеют три типа светочувствительных конусов, каждый из которых помогает нам воспринимать различные диапазоны видимых длин волн света. Это означает, что у нас есть определенные слепые точки, где мы не можем правильно регистрировать определенные цвета длин волн в этих диапазонах, написали Балдри и Глейзбрук в своей онлайн-статье. Цвета, которые мы видим, также зависят от того, что для нас является эталоном белого света при наблюдении за объектом. Например, цвет объекта может казаться разным в ярко освещенной комнате по сравнению с уличными условиями в пасмурный день.
Связанные статьи: Какого цвета закат на других планетах?
Тем не менее цветовые пространства CIE, созданные Международной комиссией по освещению в 1931 году, компенсируют наши зрительные ограничения, присваивая цвет различным комбинациям длин волн, видимым стандартизированным человеческим наблюдателем, которым пользовались компьютерные модели команды.
Команда определила, что средний цвет Вселенной - это оттенок бежевого, который не слишком отличается от белого. Хотя это довольно скучное открытие, это не удивительно, учитывая, что белый свет - это результат объединения всех различных длин волн видимого света, и космический спектр включает в себя такой широкий диапазон длин волн.
Новый цвет в конечном итоге был назван "космическим латте" на основе итальянского слова для молока, после опроса всей исследовательской группы. Другие предложения включали в себя "космический капучино", "Большой взрыв беж" и "первобытный похлебка из моллюсков".
3. Возвращаясь к изначальному состоянию
Ключевой концепцией космического спектра является то, что он представляет свет Вселенной "таким, каким он изначально задумывался", писали Балдри и Глейзбрук в своей онлайн-статье. Это означает, что он представляет свет, каким он излучался по всей Вселенной, а не таким, каким он кажется нам на Земле сегодня.
Как и все волны, свет растягивается на огромные расстояния из-за эффекта Доплера. По мере растягивания света его длина волны увеличивается, а его цвет смещается к красному концу спектра, известному астрономами как красное смещение. Это означает, что свет, который мы видим, не имеет того же цвета, что у него был при первоначальном излучении.
"Мы устранили эффект красного смещения из спектров галактик", - сказал Балдри. "Таким образом, это спектры галактик в момент излучения света."
Космическое латте, следовательно, - это цвет, который вы увидели бы, если бы могли посмотреть сверху на Вселенную и видеть весь свет, исходящий от каждой галактики, звезды и облака газа одновременно, по словам Балдри.