Каким был первый цвет во Вселенной: ответ ученых

Ученые рассказали, каким был первый цвет Вселенной в первые 380 тысяч лет после Большого взрыва

Вселенная купается в море света, от сине-белых мерцаний молодых звезд до глубокого красного свечения водородных облаков. Однако световой спектр гораздо шире, чем то, что способен уловить человеческий глаз. Космос наполнен широчайшей гаммой цветов, видимыми и невидимыми, древними и молодыми. Но из всей палитры выделяется только один, который появился раньше всех – первый цвет во Вселенной. Каким он был?

Согласно последним подсчетам ученых, Вселенная образовалась примерно 13,8 миллиардов лет назад после так называемого Большого взрыва – его часто визуализируют, словно это яркая вспышка света, внезапно появляющаяся из глубин тьмы. Но это не истинная картина, а просто попытка визуализировать этот процесс, чтобы было понятнее. На самом деле, в первые секунды после рождения не существовало даже фотонов, поэтому даже вспышки как таковой тоже не было. Сама Вселенная была просто очень горячим и очень плотным стремительно расширяющимся пространством, наполненным энергией.

Спустя примерно 10 секунд после рождения, Вселенная перешла в фотонную эпоху и начала стремительно остывать, а само пространство начало заполняться плазмой из электронов и фотонов. В то время температура Вселенной составляла около 1 миллиарда градусов по Кельвину.

Удивительно, но несмотря на то, что свет уже был, цвета как такового еще не было. На деле цвет является субъективной характеристикой электромагнитного излучения оптического диапазона — это то, что мы можем увидеть, или, по крайней мере, то какие-то наши глаза воспринимают частоту светового спектра. В эпоху фотонов температура была настолько высока, что свет не мог проникнуть в плотную плазму. Цвет в привычном нами понимании родился лишь спустя время, когда ядра и электроны остыли достаточно сильно, чтобы начать соединиться в атомы – на это ушло примерно 380 тысяч лет.

К тому времени наблюдаемая Вселенная превратилась в прозрачное космическое облако водорода и гелия диаметром 84 миллиона световых лет. Все фотоны, образовавшиеся после Большого взрыва, наконец-то смогли свободно перемещаться в пространстве. Отголоски той эпохи мы можем увидеть в так называемом космическом микроволновом фоне или реликтовом излучении – свечении света, когда Вселенная стала видимой. Такая ранняя Вселенная была наполнена ярким теплым свечением, а ее температура составляла примерно 3 тысячи градусов по Кельвину.

Цвет Вселенной

У ученых уже есть представление о том, каким был первый цвет Вселенной. Молодой космос обладал почти равномерной температурой по всем направлениям, а его свет обладал распределением длины волн, известным как "абсолютно черное тело". В физике таким объектом называют тело, которое при любой температуре поглощает все падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах.

Несмотря на название, абсолютно черное тело само способно испускать электромагнитное излучение любой частоты и даже визуально обладать цветом. При этом цвет абсолютно черного тела зависит только от его температуры. Черное тело при температуре около 3000 К будет обладать ярко-оранжево-белым свечением, похожим на теплый свет от старой 60-ваттной лампочки.

Если бы мы могли вернуться в период молодой Вселенной, когда ей было всего 380 тысяч лет, мы бы увидели ничего, кроме слабого оранжевого свечения, похожего на свечение от огня в камине. Именно так и выглядел первый цвет во Вселенной.

Примерно так выглядел первый цвет во Вселенной

Фото: phys.org

В течение следующих нескольких сотен миллионов лет оранжевое свечение исчезнет и покраснеет, поскольку Вселенная продолжит расширяться и охлаждаться. В конце концов, через 400 миллионов лет после Большого взрыва космос получит современный угольно-черный окрас. Именно в это время начнут рождаться первые блестящие сине-белые звезды, которые станут новым источником света.

Космический латте

Несмотря на кажущийся черный фон, Вселенную окрашивают звезды, скопления и галактики, от чего ее цвет не совсем темный. В 2002 году Карл Глейзбрук и Айван Болдри вычислили усредненный цвет современной Вселенной. В исследовании были использованы данные о более чем 200 тысяч галактик, полученные в ходе работы проекта The 2dF Galaxy Redshift Survey. Первые расчеты показали, что космос обладает зеленоватым оттенком. Но после корректировки данных они получили слегка бежевый оттенок белого, названный ими впоследствии "космическим латте".

"Космический латте" – усредненный цвет современной Вселенной

Фото: phys.org

Но даже этот цвет исчезнет по мере старения макрокосмоса. Спустя триллионы лет погаснет свет даже самых старых красных и коричневых карликов, и тогда Вселенная окрасится в самый черный цвет в мире, и больше не будет никаких других цветов – мир погрузится во всеобъемлющую тьму.

Если в следующий раз вы будете сидеть у костра с чашечкой кофе со сливками в руках, обратите свой взор на ночное небо – в этот момент вы будете купаться во всех космических цветах, оказавшись одновременно в прошлом, настоящем и будущем.

Источник: www.segodnya.ua

Новости портала «Весь Харьков»