Ученые рассказали, каким был первый цвет во Вселенной - и это не черный

Источник материала:

В журнале Universe Today вышла статья с заголовком «Каким был первый цвет во Вселенной?». Вопреки расхожему мнению, это был не черный. Кроме того, авторы рассказали, в какой оттенок сейчас окрашена наша Вселенная.

Во Вселенной существует множество цветов: от сине-белых мерцаний молодых звезд до глубокого красного свечения водородных облаков. Помимо цветов, видимых для человеческого глаза, есть вспышки рентгеновских и гамма-лучей, мощные радио-вспышки и слабое, постоянно присутствующее свечение космического микроволнового фона. Но есть один цвет, который появился прежде остальных.

Современная наука полагает, что Вселенная началась 13,8 миллиарда лет назад с Большого взрыва. Хотя многие считают, что это было что-то вроде яркой вспышки света, появившейся из мира тьмы, это не точная картина. Большой взрыв не взорвался в пустом пространстве, скорее, он был расширяющимся пространством, наполненным энергией.

Сначала температура была настолько высока, что света вовсе не было. Космос должен был остыть, чтобы могли появиться фотоны. Примерно через 10 секунд Вселенная вступила в фотонную эпоху: протоны и нейтроны остыли в ядрах водорода и гелия, а пространство было заполнено плазмой ядер, электронов и фотонов. В то время температура Вселенной составляла около миллиарда градусов Кельвина.

Но хотя свет был, цвета тогда еще не было. Цвет не появится до тех пор, пока ядра и электроны не охладятся настолько, чтобы соединиться в атомы. Вселенной понадобилось на это 380 000 лет.

К тому времени наблюдаемая Вселенная была прозрачным космическим облаком водорода и гелия диаметром 84 миллиона световых лет. К тому времени все эти фотоны, образовавшиеся в результате Большого взрыва, наконец-то смогли свободно течь в пространстве и времени.

Это то, что мы сейчас видим как космический микроволновый фон. За миллиарды лет свечение остыло до такой степени, что теперь оно имеет температуру менее 3 градусов выше абсолютного нуля (который равен -273,15°C). Когда свет впервые появился, Вселенная была намного теплее, около 3000 градусов Кельвина (2726 °C). Ранняя вселенная была наполнена ярким теплым свечением.

И у ученых есть идея, что это было за свечение. Ранняя Вселенная имела почти равномерную температуру, а ее свет имел распределение длин волн, известное как черное тело. Многие объекты получают свой цвет в зависимости от типа материала, из которого они сделаны, но цвет черного тела зависит только от его температуры. Черное тело при температуре около 3000 К будет иметь ярко-оранжево-белое свечение, похожее на теплый свет старой 60-ваттной лампочки.

Скорее всего, если бы люди это увидели, что восприняли бы как оранжевое свечение, похожее на огонь камина.

В течение следующих нескольких сотен миллионов лет слабое оранжевое свечение будет угасать и краснеть, пока Вселенная продолжит расширяться и охлаждаться. В конце концов, Вселенная станет черной. Примерно через 400 миллионов лет начали появляться первые звезды и появились блестящие сине-белые звезды. По мере появления и развития звезд и галактик космос начал приобретать новый цвет.

В 2002 году Карл Глазебрук и Иван Балдри вычислили средний цвет от всего света, который мы видим сегодня от звезд и галактик, чтобы определить текущий цвет Вселенной. Получился бледно-коричневый оттенок, похожий на цвет кофе со сливками. Они назвали это «космическим латте».

Но со временем, когда большие голубые звезды состарятся и умрут, останется лишь глубокое красное свечение карликовых звезд. Наконец, через триллионы лет даже их свет погаснет, и Вселенная станет черным морем.