Хората се питат защо космосът е тъмен, въпреки че е

Хората се питат за какво космосът е мрачен, макар че е изпълнен със звезди, от толкоз дълго време, че този въпрос си има особено име - абсурд на Олберс.

Астрономите считат, че в наблюдаемата Вселена има към 200 милиарда трилиона звезди. И доста от тях са също толкоз ярки, колкото и нашето Слънце, че и повече. Защо тогава космосът не е изпълнен с ослепителна светлина?

Аз съм астроном, който учи звездите и планетите - в това число тези отвън нашата Слънчева система - и тяхното придвижване в пространството. Изследването на далечните звезди и планети оказва помощ на хора като мен да схванат за какво пространството е толкоз мрачно.

Вероятно може да предположите, че това е по този начин, тъй като доста от звездите във Вселената се намират на голямо разстояние от Земята. Разбира се, правилно е, че колкото по-далеч е една звезда, толкоз по-малка е нейната бляскавост - звезда, която е 10 пъти по-далеч, наподобява 100 пъти по-бледа. Оказва се обаче, че това не е целият отговор.

Представете си мехур

Да се престорим за миг, че Вселената е толкоз остаряла, че даже светлината на най-отдалечените звезди е имала време да доближи Земята. В този утопичен сюжет нито една от звездите във Вселената не се движат.

Представете си огромен балон, в чийто център се намира Земята. Ако е с диаметър към 10 светлинни години, той би съдържал към дузина звезди. Разбира се, на разстояние няколко светлинни години доста от тях биха изглеждали много бледи от Земята.

Ако продължите да увеличавате балона до 1000 светлинни години, след това до 1 милион, а по-късно до 1 милиард, най-отдалечените звезди в него ще наподобяват още по-бледи. Но колкото по-голям е той, толкоз повече звезди ще има в него и всички те ще способстват за светлината. Въпреки че най-отдалечените звезди наподобяват все по-бледи, те ще са доста повече и цялото нощно небе ще наподобява доста блестящо.

Изглежда, че още веднъж съм в изходна позиция, само че в действителност се намирам с една концепция по-близо до отговора.

Възрастта има значение

В сюжета с въображаемия балон ви помолих да си визиите, че звездите не се движат и че Вселената е доста остаряла. Но Вселената е единствено на към 13 милиарда години.

Галактики по този начин, както са изглеждали преди към 13,1 милиарда години. Снимката е направена от галактическия телескоп " Джеймс Уеб ". Източник: NASA, ESA, CSA, and STScI

Въпреки че от човешка позиция това е необикновено дълъг интервал от време, от астрономическа е незабележим. Достатъчно къс е, с цел да може светлината от звезди, отдалечени на повече от 13 милиарда светлинни години, към момента да не е достигнала Земята. И по този начин действителният мехур към Земята, който съдържа всички звезди, които можем да забележим, се простира единствено до към 13 милиарда светлинни години от Земята.

Просто няма задоволително звезди в мехура, които да запълнят всички линии на видимост. Разбира се, в случай че погледнете в някои направления на небето, ще видите звезди. В други обаче няма да има никакви. И това е по този начин, тъй като в тези тъмни сектори звездите, които биха могли да блокират линията ви на видимост, са толкоз надалеч, че светлината им към момента не е достигнала Земята. С течение на времето обаче и това ще се случи.

Доплерово изместване

Може би ще се запитате дали в края на краищата нощното небе ще се озари напълно от светлина. Това обаче ме връща към другото нещо, което ви споделих да си визиите: че нито една звезда не се движи. Всъщност Вселената се уголемява, като най-отдалечените галактики се отдръпват от Земята съвсем със скоростта на светлината.

Поради обстоятелството, че галактиките се отдалечават от нас с толкоз огромна скорост, светлината от техните звезди се изтласква в цветове, които човешкото око не може да види. Този резултат се назовава Доплерово отместване. Така че даже да има задоволително време да доближи до вас, вие отново не бихте могли да видите с очите си светлината от най-отдалечените звезди. И нощното небе няма да бъде изцяло осветено.

Доплеровото отместване, известно още като алено отместване, е събитие, при което светлината от обекти, които се отдалечават от наблюдаващия, се появява в алената част на спектъра.

Ако изчакате още повече време, най-после всички звезди ще изгорят - тези като Слънцето устоят единствено към 10 милиарда години. Астрономите допускат, че в далечното бъдеще - след хиляда трилиона години - Вселената ще потъмнее и ще бъде обитаема единствено от звездни останки като бели джуджета и черни дупки.

Въпреки че нашето нощно небе не е изпълнено напълно със звезди, ние живеем в доста специфичен интервал от живота на Вселената, когато имаме шанса да се любуваме на богат и комплициран хоризонт, изпълнен със светлина и мрачевина.

Автор: Брайън Джаксън (Brian Jackson), доцент по астрономия, Държавен университет в Бойс (Boise State University).

Тази публикация е препубликувана от The Conversation под лиценза Creative Commons и преведена от Obekti.bg с общителното единодушие на нейния създател. Прочетете истинската публикация тук.