Светло или темно в космосе: «Почему в космосе темно?»

Содержание

«Почему в космосе темно?» — Яндекс Кью

Почему в открытом космосе не так темно, как мы думаем?

Когда мы смотрим в ночное небо, кажется, что темнота окутывает собой все вокруг, особенно, если небо затянуто тучами и не видно звезд. На снимках, сделанных космическими телескопами и щедро предоставленными на обозрение широкой общественности, можно увидеть планеты, галактики и туманности, красующиеся на фоне черного, холодного космоса. Но действительно ли космос черный? Согласно результатам нового исследования, Вселенная может оказаться не такой темной, как думали астрономы. С помощью камер автоматической межпланетной станции New Horizons, которая когда-то посетила Плутон, чтобы измерить темноту межпланетного пространства, исследователи пришли к выводу о том, что мы по-прежнему плохо представляем себе, что такое Вселенная. Полученные в ходе исследования результаты показали, что в шести миллиардах километров от Солнца, вдали от ярких планет и света, рассеянного межпланетной пылью, пустое космическое пространство было примерно в два раза ярче, чем ожидалось.

Межпланетная космическя станция New Horizons исследует космическое пространство.

Насколько темно в космосе?

На протяжении веков темнота ночного неба была источником парадокса, названного в честь немецкого астронома Генриха Вильгельма Ольберса. Предположительно, в бесконечной статичной Вселенной каждая линия зрения заканчивается на звезде, так что не должно ли небо выглядеть таким же ярким, как Солнце? Сегодня астрономы знают, что Вселенной 13,8 миллиардов лет и она расширяется с ускорением. В результате большинство линий зрения заканчиваются не на звездах, а на угасающем сиянии Большого Взрыва, а волны свечения теперь настолько расширены, что невидимы для глаза. Вот что делает небо темным. Но насколько темна тьма?

Исследователи из Национальной оптической астрономической обсерватории в Аризоне изучали свет в глубоком космосе с помощью миссии NASA New Horizons. Космическая межпланетная станция New Horizons была запущена 19 января 2006 года и пролетела мимо Плутона 14 июля 2015 года. 1 января 2019 Новые Горизонты пролетела мимо Аррокота, ранее называвшегося Ультима Туле, одного из бесчисленных космических айсбергов, обитающих в поясе Койпера на окраине Солнечной системы. Сегодня станция успешно продолжает свое космическое путешествие.

Общий вид Солнечной системы и объектов Пояса Койпера. Жtлтой линия показана траектория движения миссии “Новые Горизонты”

Измерения команды астрономов, опубликованные в новом исследовании, основаны на семи снимках с дальнего разведывательного тепловизора New Horizons, сделанные в момент, когда станция находилась примерно в 2,5 миллиардах километрах от Земли. На таком расстоянии космический аппарат оказался далеко за пределами свечения планет или межпланетной пыли, которые потенциально могли повлиять на качество снимков.

«Наличие телескопа на самом краю Солнечной системы позволяет нам задавать вопросы о том, насколько на самом деле темно в космосе», – пишут авторы работы, опубликованной на сервере препринтов Arxiv. «В ходе работы мы использовали изображения далеких объектов пояса Койпера. Вычтите их и любые звезды, и останется чистое небо».

Фотографии миссии NASA «Новые горизонты»

Как пишет The New York Times, камера New Horizons представляет собой «формирователь белого света», принимающий свет в широком спектре, охватывающем видимые и некоторые ультрафиолетовые и инфракрасные волны. Полученные изображения затем были обработаны – на всех снимках был удален весь свет из всех известных астрономам источников, включая любые относительно близкие звезды.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram чтобы не пропустить ничего интересного!

Обрабатывая полученные снимки исследователи также удалили свет, исходящий от галактик, которые, как полагают авторы научной работы, существуют, но до сих пор не были обнаружены. В результате были получены изображения глубокого космоса без какого-либо светового загрязнения. Интересно, что, несмотря на удаление всех источников света (как известных, так и неизвестных источников), на полученных изображениях по-прежнему много света. Откуда именно берется оставшийся свет – неизвестно.

Сегодня ученые оценивают количество галактик в наблюдаемой Вселенной в два миллиарда.

Исследователи полагают, что свет может исходить от еще не открытых звезд или галактик. Однако нельзя исключать предположения о том, что свет на полученных изображениях может оказаться чем-то совершенно новым. Несомненно, будут проведены дополнительные исследования, поскольку ученые продолжат поиски источники светового загрязнения, однако на сегодняшний день источник дополнительных фотонов света остается загадкой.

Читайте также: Сколько материи во Вселенной на самом деле?

По мнению Дэна Хупера, физика из Национальной ускорительной лаборатории Ферми в Батавии, выдвинул предположение о том, что виновником дополнительного освещения является таинственная темная материя. В электронном письме журналистам The New York Times он сообщил, что он и его коллеги, размышляя над возможным источником света, так и не придумали никакой новой физики, способной объяснить его присутствие на изображениях, «за исключением нескольких действительно непривлекательных вариантов».

Считается, что Вселенная наполнена «темной материей», точное содержание которой неизвестно, но гравитация которой формирует видимый нам космос. Согласно некоторым теориям эта материя может быть облаками экзотических субатомных частиц, которые распадаются радиоактивно или сталкиваются и аннигилируют во вспышках энергии, которые добавляют свет к универсальному сиянию. Еще одним возможной разгадкой может оказаться обыкновенная ошибка. По мнению авторов исследования, возможность того, что астрономы ошиблись и пропустили источник света существует, правда составляет всего 5%. Ну что ж, надеемся что будущие исследования смогут пролить свет на этот темный участок ближнего космоса.

ВселеннаяДальний космосКосмические миссииКосмический аппарат Новые горизонты

Для отправки комментария вы должны или

Загрязненность или газы? С Земли можно увидеть галактики невооруженным глазом

> Почему космос черный?

Узнайте, почему космос темный
: описание бесконечной Вселенной, движение света звезд и расширение, Парадокс Ольберса, диаграмма Большого Взрыва, карта Вселенной.

Мы знаем, что во всех направлениях присутствуют звезды и галактики. Но почему тогда космос такой черный
и откуда взялся этот цвет?

Представим, что вы оказались в космосе. Вы простая частичка, свободно плывущая в пространстве, а не перемотанный шлангами космонавт. Не рекомендуем смотреть на , так как его яркость будет смертельной для вашей сетчатки. Но вот остальная часть простора была бы темной и лишь слегка украшена маленькими светящимися точками.

Космос огромен, бесконечен и усеян звездами. Тогда все вокруг должно освещаться их светом. Почему этого не происходит? Почему цвет космоса остается темным? Впервые об этом задумался астроном из Германии Генрих Вильгельм Ольберс, описавший свои мысли в 1823 году. Благодаря этому появилось понятие Парадокс Ольберса, который гласит, что если Вселенная не имеет конца, пребывает в статике и существует вечно, то, куда бы вы не посмотрели, должны натыкаться на звезду».

Диаграмма Большого Взрыва

Реальность твердит, что все далеко не так. Поэтому Ольберс сделал вывод, что Вселенная не является бесконечной, статичной и у нее есть время (начало и конец). Но в системе может быть два критерия, но не все три. В 1920-х годах Эдвин Хаббл выяснил, что Вселенная лишена статики, а галактики стремительно отдалялись.

Из этого и появилась концепция Большого Взрыва. Когда-то существовала маленькая точка, которая внезапно начала расширяться на больших скоростях. Итак, Вселенная лишена статики и находится вне времени. Тогда парадокс решен!

Мы не способны разглядеть все звезды, потому что большинство настолько древние, что свету просто не удается к нам добраться. К тому же Вселенная огромная и временной масштаб действительно поражает. Поздравляю, мы разрешили парадокс!

Ну, не совсем. После Большого Взрыва Вселенная напоминала ядро звезды (горячая и плотная). Прошло несколько сотен тысяч лет и первый свет пролился на пространство. Ниже представлена самая детальная карта Вселенной.

Свет был невероятно ярким. Получается, что мы должны наблюдать его везде. Но подобного не происходит. Расширение продолжалось и длины волн первого свечения также растягивались и тянулись к концу электромагнитного спектра, пока не стали микроволнами. Это реликтовое излучение, обнаруживаемое в любом направлении.

Ольберс был прав. Если посмотреть куда-угодно, то вы натолкнетесь на яркое пятно. Просто процесс расширения вытягивает длину волн, так что невооруженным глазом этого не увидеть. Если бы сетчатка обладала детектором микроволн, то вы бы поразились, насколько яркое пространство. Так что цвет космоса вовсе не черный, просто наше зрение не достаточно совершенное.

Возможно, один из самых старых и распространенных мифов о космосе звучит так: в безвоздушном пространстве космоса любой человек взорвется без специального скафандра. Логика в том, что поскольку там нет никакого давления, мы бы раздулись и лопнули, как воздушный шарик, который надули слишком сильно. Возможно, вас удивит, но люди куда более прочные, чем воздушные шарики. Мы не лопаемся, когда нам делают укол, не лопнем и в космосе — наши тела не по зубам вакууму. Раздуемся немного, это факт. Но наши кости, кожа и другие органы достаточно устойчивы, чтобы пережить это, если кто-то не будет активно их разрывать. На самом деле, некоторые люди уже переживали условия чрезвычайно низкого давления, работая в ходе космических миссий. В 1966 году один человек тестировал скафандр и внезапно подвергся декомпрессии на 36 500 метров. Он потерял сознание, но не взорвался. Даже выжил и полностью восстановился.

Люди замерзают

Это заблуждение часто используется . Кто из вас не видел, как кто-то оказывается за бортом космического корабля без костюма? Он быстро замерзает, и если его не вернуть обратно, превращается в сосульку и уплывает прочь. В реальности происходит прямо противоположное. Вы не замерзнете, если попадете в космос, вы, наоборот, перегреетесь. Вода над источником тепла будет нагреваться, подниматься, остывать и опять по новой. Но в космосе нет ничего, что могло бы принять тепло воды, а значит остывание до температуры замерзания невозможно. Ваше тело будет работать, производя тепло. Правда, к тому времени, когда вам станет нестерпимо жарко, вы уже будете мертвы.

Кровь кипит

Этот миф не имеет ничего общего с тем, что ваше тело перегреется, если вы окажетесь в безвоздушном пространстве. Вместо этого он напрямую связан с тем, что любая жидкость имеет прямую связь с давлением окружающей среды. Чем выше давление, тем выше точка кипения, и наоборот. Потому что жидкости легче перейти в форму газа. Люди с логикой могут догадаться, что в космосе, где нет давления вообще, жидкость будет кипеть, а кровь — тоже жидкость. Линия Армстронга проходит там, где атмосферное давление настолько низкое, что жидкость будет кипеть при комнатной температуре. Проблема в том, что если жидкость будет кипеть в космосе, кровь — нет. Кипеть будут другие жидкости вроде слюны во рту. Тот человек, которого декомпрессировало на 36 500 метрах, говорил, что слюна «сварила» его язык. Кипение такое будет больше похоже на высушивание феном. Однако кровь, в отличие от слюны, находится в закрытой системе, и ваши вены будут удерживать ее под давлением в жидком состоянии. Даже если вы будете в полном вакууме, тот факт, что кровь замкнута в системе, означает, что она не превратится в газ и не улетучится восвояси.

Солнце — это то, с чего начинается изучение космоса. Это большой огненный шар, вокруг которого обращаются все планеты, который находится достаточно далеко, но греет нас и при этом не сжигает. Учитывая то, что мы не могли бы существовать без солнечного света и тепла, можно считать удивительным большое заблуждение о Солнце: что оно горит. Если вы когда-нибудь обжигали себя пламенем, поздравляем, на вас попало больше огня, чем могло дать вам Солнце. В реальности Солнце — это большой шар газа, который испускает свет и тепловую энергию в процессе ядерного синтеза, когда два атома водорода образуют атом гелия. Солнце дает свет и тепло, но обычного огня не дает вообще. Это просто большой и теплый свет.

— это воронки

Есть еще одно распространенное заблуждение, которое можно списать на изображение черных дыр в кино и мультфильмах. Разумеется, черные дыры «невидимы» по своей сути, но для аудитории вроде нас с вами их рисуют похожими на зловещие водовороты судьбы. Их изображают двухмерными воронками с выходом только на одной стороне. В реальности черная дыра — это сфера. У нее нет одной стороны, которая засосет вас, скорее она похожа на планету с гигантской гравитацией. Если вы подойдете к ней слишком близко с любой стороны, вот тогда вас поглотит.

Повторный вход в атмосферу

Все мы видели, как космические корабли совершают повторный вход в атмосферу Земли (так называемый re-entering). Это серьезное испытание для судна; как правило, его поверхность сильно разогревается. Многие из нас думают, что это из-за трения между кораблем и атмосферой, и в этом объяснении есть смысл: как бы корабль был окружен ничем, и вдруг начинает тереться об атмосферу с гигантской скоростью. Разумеется, все будет раскаляться. Что ж, правда в том, что трению отводится менее процента тепла во время повторного входа. Основная причина нагрева — компрессия, или сжатие. Когда корабль несется обратно к Земле, воздух, через который он проходит, сжимается и окружает корабль. Это называется головной ударной волной. Воздух, который сталкивается с головой корабля, толкает его. Скорость происходящего приводит к тому, что воздух нагревается, не имея времени на декомпрессию или охлаждение. Хотя часть тепла абсорбируется тепловым щитом, красивые картинки повторного входа в атмосферу создает именно воздух вокруг аппарата.

Хвосты комет

Представьте на секунду комету. Скорее всего, вы представите кусок льда, несущийся сквозь космическое пространство с хвостом из света или огня позади. Возможно, для вас будет сюрпризом, что направление хвоста кометы не имеет ничего общего с направлением, в котором движется комета. Дело в том, что хвост кометы не является результатом трения или разрушения тела. Солнечный ветер нагревает комету и приводит к таянию льда, поэтому частицы льда и песка летят в противоположном ветру направлении. Поэтому хвост кометы не обязательно будет тянуться за ней шлейфом, однако всегда будет направлен в сторону от солнца.

После понижения Плутона по службе, Меркурий стал самой маленькой планетой. Также это ближайшая к Солнцу планета, поэтому вполне естественно было бы предположить, что это самая горячая планета нашей системы. Короче, Меркурий — чертовски холодная планета. Во-первых, в самой горячей точке Меркурия температура составляет 427 градусов по Цельсию. Даже если бы на всей планете сохранялась такая температура, все равно Меркурий был бы холоднее Венеры (460 градусов). Причина того, что Венера, которая почти на 50 миллионов километров дальше от Солнца, чем Меркурий, теплее, кроется в атмосфере из углекислого газа. Меркурий похвастать не может ничем.

Другая причина связана с его орбитой и вращением. Полный оборот вокруг Солнца Меркурий совершает за 88 земных дней, а полный оборот вокруг своей оси — на 58 земных дней. Ночь на планете длится 58 дней, что дает достаточно времени, чтобы температура упала до -173 градусов по Цельсию.

Зонды

Все знают, что марсоход «Кьюриосити» в данный момент занимается важной исследовательской работой на Марсе. Но люди забыли о многих других зондах, которые мы рассылали на протяжении многих лет. Марсоход «Оппортьюнити» приземлился на Марсе в 2003 году с целью провести миссию в течение 90 дней. Спустя 10 лет он все еще работает. Многие люди думают, что мы никогда не отправляли зонды на планеты кроме Марса. Да, мы отправили множество спутников на орбиту, но посадить что-то на другую планету? Между 1970 и 1984 годами СССР успешно посадил восемь зондов на поверхности Венеры. Правда, все они сгорели, благодаря недружелюбной атмосфере планеты. Самый стойкий венероход прожил около двух часов, гораздо дольше, чем ожидалось.

Если мы отправимся чуть дальше в космос, мы достигнем Юпитера. Для роверов Юпитер — это еще более сложная цель, чем Марс или Венера, поскольку состоит почти целиком из газа, на котором ездить нельзя. Но это не остановило ученых и они отправили туда зонд. В 1989 году космический аппарат «Галилео» отправился изучать Юпитер и его спутники, чем и прозанимался следующие 14 лет. Он также сбросил зонд на Юпитер, а тот отправил информацию о составе планеты. Хотя на пути к Юпитеру находится и другой корабль, та, самая первая информация, имеет неоценимое значение, поскольку на тот момент зонд «Галилео» был единственным зондом, погрузившимся в атмосферу Юпитера.

Состояние невесомости

Этот миф кажется настолько очевидным, что многие люди никак не хотят переубеждать себя. Спутники, космические аппараты, астронавты и другое не испытывают невесомости. Настоящая невесомость, или микрогравитация, не существует и никто ее не испытывал никогда. Большинство людей находятся под впечатлением: как же так, астронавты и корабли плавают, поскольку находятся далеко от Земли и не испытывают действие ее гравитационного притяжения. На самом деле именно гравитация позволяет им плавать. Во время облета Земли или любого другого небесного тела, обладающего значительной гравитацией, объект падает. Но поскольку Земля постоянно движется, эти объекты не врезаются в нее.

Гравитация Земли пытается затащить корабль на свою поверхность, но движение продолжается, поэтому объект продолжает падать. Это вечное падение и приводит к иллюзии невесомости. Астронавты внутри корабля тоже падают, но кажется, будто они плавают. Такое же состояние можно испытать в падающем лифте или самолете. И вы можете испытать в самолете, свободно падающем на высоте 9000 метров.

Типичный пример заблуждения, созданного кинематографом ради зрелищности. Ну вы знаете, эти вылезающие из орбит глаза и раздувающееся тело, после чего человек лопается, как мыльный пузырь. Кровь и кишки во все стороны добавляются опционально, если позволяет возрастной рейтинг фильма. Попадание в открытый космос без специального скафандра действительно убивает, но не так зрелищно, как мы видим в фильмах.

На самом деле человек без защиты может пробыть в открытом космосе примерно 30 секунд, не получив при этом необратимых нарушений здоровья.

Это будет далеко не мгновенная смерть. Человек умрёт от удушья из-за отсутствия кислорода. Если хотите увидеть, как это происходит на самом деле, посмотрите «Космическую одиссею 2001 года» Стэнли Кубрика. Вот в этом фильме тема раскрыта вполне реалистично.

Когда речь заходит о космической колонизации, то кандидата на роль нового дома для человечества два: Марс либо Венера. Венеру называют сестрой Земли, но только из-за схожести этих планет по размеру, силе гравитации и составу.

Вряд ли нам понравится жить на планете с густыми плотными облаками из серной кислоты, отражающими весь солнечный свет. Атмосфера — почти чистый углекислый газ, атмосферное давление в 92 раза выше нашего, температура на поверхности равна 477 градусам по Цельсию. Не очень дружелюбная сестра.

Солнце горит

На самом деле оно не горит, а светится. Можно подумать, что особой разницы нет, но горение — это химическая реакция, а свет, испускаемый Солнцем, является результатом ядерных реакций.

Солнце жёлтое

Попросите ребёнка или даже взрослого нарисовать Солнце. Результатом обязательно будет жёлтый круг. И правда, можно посмотреть на Солнце собственными глазами — оно жёлтое.

На самом деле мы видим Солнце жёлтым из-за атмосферы Земли. Тут можно поспорить, указав на снимки Солнца из космоса, где оно тоже жёлтое. Действительно, только зачастую такие снимки предварительно обрабатывают, чтобы сделать нашу звезду узнаваемой.

Настоящий цвет Солнца — белый. И чтобы убедиться в этом, совсем не обязательно лететь в космос, достаточно лишь знать температуру. Более холодные звёзды светятся коричневым или тёмно-красным светом. С повышением температуры цвет смещается к красному. Самые горячие звёзды с температурой поверхности в 10 тысяч градусов по Кельвину излучают свет, близкий к противоположной границе спектра видимого света, и дают голубой цвет.

Наше Солнце с температурой поверхности 6 тысяч градусов по Кельвину находится примерно в середине спектра и даёт чистое белое свечение.

Летом Земля ближе к Солнцу

Кажется вполне логичным, что температура на поверхности Земли тем выше, чем ближе она к телу, дающему тепло, то есть к Солнцу. Но причина смены времён года кроется в том, что ось вращения Земли наклонена. Когда ось, выходящая из северного полушария, наклонена в сторону Солнца, в этом полушарии лето, и наоборот. Именно поэтому говорят, что в Австралии зима летом.

При этом не становится заблуждением мысль о том, что Земля периодически отдаляется от Солнца и приближается к нему. Орбита Земли эллиптическая, как и у большинства других планет. Среднее расстояние от Земли до Солнца считается равным 150 миллионам километров. Однако в момент наибольшего приближения планеты к звезде расстояние уменьшается до 147 миллионов километров, а при наибольшем удалении увеличивается до 152 миллионов километров. То есть Земля действительно бывает ближе и дальше от Солнца, но этот факт не влияет на времена года.

Тёмная сторона Луны

Луна действительно всегда обращена к Земле одной стороной, потому что её вращение вокруг собственной оси и вокруг Земли синхронизировано. Однако это не значит, что другая её сторона всегда в темноте. Вы наверняка видели лунные затмения. Угадайте, если сторона, всегда обращённая к нам, закрывает часть Солнца, то куда попадает в это время свет звезды?

Луна всегда обращена одной стороной к Земле, но не к Солнцу.

Звук в космосе

Ещё один миф кинематографа, который, к счастью, используют не все режиссёры. В той же «Одиссее» Кубрика и нашумевшем «Интерстелларе» всё правильно. Космос — безвоздушное пространство, то есть там звуковым волнам просто не через что распространяться. Но это не значит, что Земля — это единственное место, где можно слышать звуки. Везде, где есть какая-то атмосфера, будет и звук, но он покажется вам странным. Например, на Марсе звук будет выше.

Сквозь пояс астероидов нельзя пролететь

Привет «Звёздным войнам». Там мы видели пояс астероидов как очень плотное скопление, пройти сквозь которое под силу лишь таким крутым пилотам, как Хан Соло.

В реальности космос другой. Он больше. Гораздо больше. Несоизмеримо больше. И расстояние между объектами в поясе астероидов тоже гораздо больше. По факту, чтобы пролететь сквозь пояс и врезаться хоть в один астероид, нужно быть самым невезучим человеком во Вселенной.

Для примера можно обратиться к поясу астероидов в нашей системе. Самый большой объект в нём — Церера, карликовая планета — имеет диаметр всего 950 километров. Расстояние между двумя объектами в поясе колеблется в пределах сотен тысяч километров. На данный момент на исследование пояса было отправлено уже 11 зондов, и все они благополучно прошли его без каких-то инцидентов.

Великая Китайская стена видна из космоса

Миф появился ещё до того, как человек побывал в космосе. А ещё до первого полёта на Луну некто утверждал, что стену будет видно и с естественного спутника Земли. Ну что же, вот снимок даже не с Луны, а с довольно низкой орбиты. Найдите Великую Китайскую стену.

На космические технологии тратят четверть бюджета страны

Конечно, не у нас, а в США, но и это чушь. Да, расходы на космическую программу в Штатах выше, чем у любой другой страны, но ни о каких 25% речи не идёт. Вот ссылка на предлагаемый бюджет NASA на 2015 год. Это 0,5% федерального бюджета США. Наибольшие средства в отрасль вкладывались во время космической гонки в шестидесятые годы, но и тогда расходы достигали среднего уровня лишь в 1% от федерального бюджета. Рекорд составляет 4,41% в 1966 году, но то были очень специфические времена.

Мы надеемся, что данная подборка получилась интересной и познавательной. Предлагайте тематики следующих подборок в комментариях.

Несмотря на то, что люди исследуют Космос уже продолжительное время, он до сих пор полон загадок и тайн. И, увы, пожалуй, ответы на все существующие вопросы мы сможем получить лишь очень нескоро, если вообще сможем. Однако некоторые вопросы уже давно получили свои ответы, подкрепленные существенными доказательствами. И сегодня мы хотим разобраться в том, почему в Космосе темно и холодно.

Как известно, и видно невооруженным глазом, в Космосе присутствует неисчислимое множество звезд. Все они светятся. Кроме того, есть и наше главное светило – Солнце. Оно освещает нашу планету днем. Впрочем, не секрет также и то, что большинство звезд имеет более внушительные размеры, чем Солнце, и они также излучают сильный свет.

Несмотря на все это, факт остается фактом, Солнце освещает Землю, но, при этом, в Космосе темно. Почему же Солнечный свет не освещает и Космическое пространство? Этот вопрос интересует очень многих людей. Однако ответ на него достаточно прост.

Все дело в том, что свет, идущий от какого-либо источника, будет освещать пространство лишь в том условии, если лучам света будет обо что преломляться. Кроме того, для этого необходима также и атмосфера. Вспомните простой эксперимент с лазерной указкой: когда вы её включаете, вы видите красную или зеленую точку на объекте, на который направлен «пойнтер», но следа от света, идущего непосредственно от указки до конечной точки, невидно.

Аналогично происходит и с лучами Солнца, которые идут к Земле: на Земле присутствует атмосфера, а также масса всевозможных объектов. Поэтому они освещаются лучами Солнца. А пустое пространство, находящееся между планетами и другими небесными телами, называемое Космосом, освещено быть не может.

Почему в Космосе холодно

Достаточно похожий вопрос о том, почему в Космосе холодно, также нередко возникает у людей. И здесь они аргументируют свой интерес примерно аналогичными фактами, ведь Солнце нагревает поверхность Земли, в некоторых участках нашей планеты температуры доходят до рекордных показателей, почему же в Космосе температуры отрицательные.

Здесь ответ также является предельно очевидным. Однако он заключается не в том, что в пустом пространстве отсутствуют объекты, которые могли бы нагреться. Здесь дело в наличии атмосферы, а также в её химическом составе. Именно атмосфера планеты прогревается солнечными лучами. В самом же Космическом пространстве, как известно, атмосферы нет, поэтому и нагреваться нечему.

Днем мы видим над землей голубое небо , потому что солнечный свет отражается молекулами воздуха, как миллионами маленьких зеркал. А вот на Луне, где нет атмосферы, небо черное и звезды видны, даже когда светит Солнце. То же самое относится к космическому пространству. Это пустота, в которой слишком мало молекул, чтобы вернуть наблюдателю отраженный солнечный свет.

Поэтому, даже если ярко светит раскаленное Солнце, космическое пространство все равно выглядит как устрашающе – черная бездна.

Почему космос черный несмотря на свет звезд

Таинственная чернота космоса — истинная загадка, о которой ученые спорили многие сотни лет. Почему звезды нашей Вселенной все вместе не светят ровным слепящим светом? Почему небо черное именно ночью? Астроном Томас Диггс заинтересовался этим вопросом в 16 веке. Диггс был убежден, что Вселенная не имеет ни конца, ни края и бесконечно простирается во всех направлениях, что Вселенная существует вечно и пребудет вечно и что во Вселенной неисчислимое количество звезд.

Материалы по теме:

Планета Венера — интересные факты

Парадокс Ольберса

Если небо переполнено бесконечным числом звезд, размышлял он, то звезды должны быть везде, куда бы мы ни посмотрели. Покрытое удаленными солнцами небо ослепляло бы нас ярким светом. Но этого не происходит. Диггс так и не решил эту головоломку. Немецкий астроном 19 века Вильгельм Ольберс тоже многие годы задавался этим вопросом. И проблема, отчего темным выглядит ночное небо, получила название «парадокс Ольберса».

Ольберс предложил несколько вариантов решения задачи, но потом отказался от них и решил, что причина в рассеянной в воздухе пыли. Он думал, что мы не можем видеть свет удаленных звезд, так как его поглощает пыль? Этот ответ означал, что существует бесконечное число звезд, закрытых пылевой вуалью.

Материалы по теме:

Что такое кометы?

Удаленность звезд

Однако уже после смерти Ольберса было рассчитано, что звезды излучаемой ими энергией способны разогреть любую пыль так, что она сама начнет светиться. Тогда ночное небо, казалось бы, светлым от светящейся пыли. Все вернулось на круги своя — да, парадокс. Ученые разрабатывали другие теоретические объяснения. Например, удаленные звезды светят слабее, чем ближе расположенные, поэтому свет от далеких звезд или очень слаб или просто не виден. Однако это объяснение неудовлетворительно, потому что если звезд бесчисленное множество, то света все – таки должно хватить. Небо все равно должно быть светлым.

Количество звезд

Однако каждый раз ночью небо упрямо темнеет. Значит, теория плоха. Но чем? Диггс, Ольберс и другие допускали, что в бесконечно большой Вселенной находится бесчисленное множество звезд. К сожалению, они ошибались. Астроном Эдвард Гаррисон из Массачусетского университета в Амхерсте написал книгу: «Ночная тьма: загадка Вселенной». Он утверждает, что количество звезд явно недостаточно для того, чтобы небо ночью было светлым. Ночное небо не освещено, потому что звезды так же, как и Вселенная, не продолжаются до бесконечности.

Почему космос темный? — WorldAtlas

Когда мы смотрим в космос, мы видим вселенную, пропитанную тьмой. Несмотря на то, что только в нашей галактике есть миллиарды звезд, ночное небо в основном темное, а слабые звезды дают лишь осколки света. Почему объединенный свет всех звезд в нашей галактике и за ее пределами не освещает наше ночное небо? Другими словами, почему космос такой темный?

Парадокс Ольберса

Снимок глубокого космоса, сделанный телескопом Джеймса Уэбба, на котором видны одни из самых далеких галактик во Вселенной. Изображение предоставлено: NASA/ESA

Хотя вопрос, почему космос темный, может показаться странным, было время, когда темнота космоса создавала серьезную проблему для нашего понимания Вселенной. Вплоть до 1920-х годов господствовавшая модель нашей Вселенной заключалась в том, что она статична и вечна. Однако некоторые астрономы указали, что если бы Вселенная была статична и вечна, то свет от каждой звезды во Вселенной достигал бы Земли, в результате чего ночное небо имело бы равномерную яркость. Ночное небо было бы таким же ярким, как солнце из-за комбинированного света каждой звезды во Вселенной. Это стало известно как парадокс Ольберса в честь немецкого астронома Генриха Ольберса в 1823 году. Хотя парадокс назван в честь Ольберса, он не был первым астрономом, заметившим проблемы с моделью вечной Вселенной. Многие ученые выявили эту проблему, и поэтому на протяжении десятилетий тот факт, что космос был темным, прямо противоречил представлениям человечества о нашей Вселенной.

Расширение космоса

Изображение далекой галактики, сделанное космическим телескопом Хаббл. Изображение предоставлено: NASA/ESA

В 1920-х годах модель статической и вечной Вселенной была в значительной степени развеяна, когда астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что Вселенная расширяется. Вселенная больше не рассматривалась как вечная, неизменная пустота. Скорее, вселенная теперь понималась как конечная и динамичная. Эдвин Хаббл обнаружил расширение пространства, наблюдая красное смещение далеких галактик. Хаббл заметил, что подавляющее большинство галактик имеют красное смещение, а это означает, что они удаляются от нас с огромной скоростью, в результате чего их свет растягивается и смещается в красную сторону. Красное смещение далеких галактик стало одним из факторов, объясняющих, почему космос такой темный. Когда свет смещается в красную сторону, он становится либо микроволновым излучением, либо радиоволнами, двумя длинами волн света, невидимыми для наших глаз. Если бы наши глаза могли видеть в этих длинах волн, ночное небо казалось бы ярче, чем оно есть на самом деле.

Большой взрыв

Глубокое поле Хаббла показывает некоторые из самых старых известных галактик во Вселенной. Изображение предоставлено: NASA/ESA

Красное смещение далеких галактик было одним из факторов, объясняющих, почему космос темный, но скоро будет обнаружен еще один. Открытие Хабблом того, что пространство расширяется, вскоре привело к осознанию того, что если просто запустить вселенную в обратном направлении, все окажется в одной точке. Таким образом, вся материя и энергия, содержащиеся в космосе, произошли из одной точки. Эта модель стала известна как Большой взрыв, и с тех пор она стала наиболее широко принятой моделью самых ранних моментов Вселенной. Большой взрыв произошел около 13,8 миллиардов лет назад, что, хотя и кажется огромным периодом времени, далеко не бесконечен. Поскольку Вселенная существует только конечное время, звезды излучают свет только в течение такого долгого времени. Некоторые звезды находятся так далеко, что их свет еще не достиг нас. Космос темный, потому что существует огромное количество звезд, которые просто слишком далеко, чтобы их можно было увидеть.

Узнайте больше Космос становится больше?

Эйдан Ремпл 26 августа 2022 г. в Science

Вот причина, по которой космос черный

Тенденции
>
Космос и астрономия

Любой, кто может наклонить голову достаточно высоко, чтобы взглянуть на ночное небо, сможет сказать вам, что космическое пространство выглядит черным. Снимки, сделанные космическими телескопами и даже астронавтами, работающими на Международной космической станции, только подтверждают этот факт. Но задумывались ли вы когда-нибудь о , почему космическое пространство кажется черным?

Пожалуй, самый распространенный ответ на этот, казалось бы, простой вопрос — нехватка света. Однако изображения с длинной выдержкой, сделанные космическим телескопом Хаббла, показывают, что это совсем не так. На самом деле, существует так много излучающих свет звезд, находящихся в бесчисленных галактиках, насколько могут видеть лучшие телескопы, и со всеми этими источниками света, существующими в каждой щели космического пространства, недостаток света не может быть ответом… Правильно?

Ну… и да, и нет. Но истинный ответ немного сложнее.

Во-первых, следует отметить, что Вселенная конечна, а это означает, что количество звезд в космическом пространстве ограничено, несмотря на то, насколько многочисленными они выглядят на изображениях. Однако факт остается фактом: Вселенная огромна и между указанными звездами существуют большие расстояния. Это расстояние влияет на интенсивность света, исходящего от звезд, и в результате делает их более тусклыми.

Что еще хуже, свет, исходящий из самых дальних галактик Вселенной, с трудом достигает Земли из-за явления, называемого красным смещением. По мере того, как свет от самых далеких галактик пытается достичь нас, часть его в конечном итоге приходит в виде инфракрасного света, который человеческий глаз на самом деле не может увидеть. Отсутствие видимости в этой ситуации маскирует часть света, из-за которого Вселенная казалась бы ярче, чем она есть на самом деле.

Если бы Вселенная была на самом деле бесконечной, тогда космическое пространство не казалось бы черным, а вместо этого было бы наполнено светом от неограниченного количества звезд. Действительно интересная концепция, которую стоит попытаться понять.

Связанный: Могут ли вирусы, такие как COVID-19, выжить в космосе?

Поделиться

Об авторе

Энтони Бушар

Очарованный научными открытиями и средствами массовой информации, Энтони нашел свой путь сюда, в LabRoots, где он мог попробовать себя в обеих областях. Энтони — технологический наркоман, который имеет большой опыт работы с компьютерными системами и автомобильной механикой, как бы это ни звучало.

Вам также может понравиться

16 июня 2022 г.

Космос и астрономия

16 июня 2022 г.

Первый телескоп с жидким зеркалом для астрономии

Первый в Индии телескоп с жидкостным зеркалом запущен и работает. Это первый и самый большой жидкортутный телескоп.
…

Автор:

Ханна Дэниел

18 июня 2022 г.

Космос и астрономия

18 июня 2022 г.

Этот день в истории науки 18.06.1983: Запуск космического корабля «Челленджер» с Салли Райд, первой американкой в космосе.

В этот день в истории 39 лет назад Астронавт НАСА Салли Кристен Райд стала первой американкой в космосе, первой
…

Автор:

Кристина Пунци, доктор философии.

06 августа 2022 г.

Космос и астрономия

06 августа 2022 г.

Вулканизм древнего Марса создал редкий минерал

В совместном исследовании, которое планируется опубликовать в журнале Earth and Planetary Science Letters в сентябре этого года, планетарные ученые
. ..

Автор:

Лоуренс Тонетти, магистр наук

28 сентября 2022 г.

Космос и астрономия

28 сентября 2022 г.

Ответственна ли древняя Луна за кольца Сатурна?

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Science, группа исследователей во главе с Массачусетским технологическим институтом предположила, что
…

Автор:

Лоуренс Тонетти, магистр наук

11 октября 2022 г.

Космос и астрономия

11 октября 2022 г.

Космический аппарат НАСА «Юнона» получил изображения спутника Юпитера Европы

Космический корабль НАСА «Юнона» был разработан для изучения внутренней части и происхождения Юпитера и находился на орбите Юпитера.
…

Автор:

Кристина Пунци, доктор философии.

11 октября 2022 г.

Космос и астрономия

11 октября 2022 г.

Эпизод 2 «Жизнь ее разума»: доктор Алисса Роден

Книга «Жизнь ее разума» посвящена тому, как эти женщины думают — как они думают о своей карьере, ди
…

Автор:

Миа Вуд

Глубокий космос не может быть полностью темным, предполагает новое исследование

Сверхглубокие изображения, такие как это изображение с Хаббла, все еще имеют фундаментальные ограничения. Мы не можем быть … [+] уверены, что идентифицировали все слабые, маленькие, размытые объекты в этом поле зрения. Судя по ее положению на орбите вокруг Земли, в нашей Солнечной системе имеется значительное количество света, которое невозможно удалить с помощью наших инструментов.

НАСА, ЕКА и Дж. Лотц, М. Маунтин, А. Кукемур и группа пограничных полей Хаббла (STScI)

Когда мы смотрим на самое темное ночное небо на Земле, даже самая пустая бездна, которую мы можем найти, не совсем темная. Мы можем смотреть между отдельными звездами Млечного Пути, заглядывая во Вселенную за ее пределами. Мы можем смотреть на пространство между мириадами галактик, населяющих Вселенную, и находить множество областей без идентифицируемых источников света любого типа. Но даже когда мы это делаем, свет с нашего собственного заднего двора все равно мешает нам.

От Солнца, Земли, Луны и крошечных, отражающих свет пылинок, найденных в нашей Солнечной системе, даже самые большие космические телескопы должны бороться с этим посторонним светом со всех сторон: зодиакальным светом. От отдельных атомов, ионов и молекул, присутствующих в Млечном Пути, также всегда появляется слабое галактическое свечение. Но если бы существовал способ убрать все эти избыточные источники света, стало бы пространство казаться полностью темным или же остался бы какой-то избыток света: космический оптический фон? В увлекательном новом исследовании команда из миссии НАСА «Новые горизонты» утверждает, что сделала это впервые, утверждая, что в конце концов глубокий космос может быть не совсем темным. Вот что они нашли.

Этот участок неба, по-видимому, лишенный известных звезд или галактик и удаленный как от галактической плоскости … [+], так и от плоскости эклиптики, был целевой областью для оригинального Deep Field Хаббла. После многих дней непрерывных наблюдений изображения были собраны и показаны, показывая тысячи галактик, о которых раньше ничего не было известно.

НАСА / Цифровой обзор неба, STScI

Когда вы думаете о бездне глубокого космоса, вы, вероятно, думаете о самых глубоких изображениях, когда-либо сделанных: изображениях, подобных экстремальному глубокому полю Хаббла, которые выявили некоторые из самых слабых и самых далеких галактик. увиденное человечеством. Эти изображения были блестяще сконструированы:

определение области космоса, в которой нет известных ярких звезд или галактик,
от плоскости зодиакального света в Солнечной системе,
вдали от плоскости галактики Млечный Путь,
, которые будут постоянно видны в телескоп в течение длительного периода времени,
и собирая множество изображений с длинной выдержкой в различных диапазонах длин волн.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО ДЛЯ ВАС

Первая попытка космического телескопа Хаббла сделать это позволила создать оригинальное глубокое поле Хаббла, в то время как модернизированные камеры, более широкий диапазон длин волн, превосходное оборудование и обработка данных, а также более длительное время наблюдения привели к созданию еще более глубоких изображений.

Аппарат Hubble eXtreme Deep Field (XDF) мог наблюдать область неба всего лишь 1/32 000 000 от … [+] общего количества, но смог обнаружить в ней колоссальные 5500 галактик: по оценкам, 10% общее количество галактик, фактически содержащихся в этом срезе в виде карандашного луча. Остальные 90% галактик либо слишком тусклые, либо слишком красные, либо слишком затемненные, чтобы Хаббл мог их обнаружить.

КОМАНДЫ HUDF09 И HXDF12 / E. SIEGEL (ОБРАБОТКА)

Жемчужиной этого проекта является экстремальное глубокое поле Хаббла, для получения окончательного результата которого потребовалось около 23 дней наблюдений. В целом, это изображение покрывает крошечную область неба: всего около 1/30 градуса на сторону, а это означает, что для покрытия всего неба потребуется примерно 32 000 000 таких областей. Но в этом регионе наблюдения выявили в общей сложности 5500 галактик в этой крошечной области космоса. Экстраполяция на все небо дает прямую оценку примерно 170 миллиардов галактик во всей Вселенной.

Но с этой оценкой есть две проблемы.

Это нижний предел количества галактик, которые должны быть там. Есть предел тому, как далеко мы можем видеть, насколько тусклым является объект, который мы можем видеть, и насколько хорошо телескоп может различать существующие структуры.
Мы можем видеть только структуры, световые сигналы которых достаточно ярки, чтобы их можно было увидеть на любом существующем фоне. Если там есть фоновый свет, он может заглушить любые потенциальные сигналы.

В обоих случаях даже Хаббл фундаментально ограничен.

Галактики, идентифицированные на изображении eXtreme Deep Field, могут быть разбиты на близкие, далекие и . .. [+] сверхдальние компоненты, при этом Хаббл показывает только те галактики, которые он способен видеть в своих диапазонах длин волн и в своих оптических пределах. . Падение числа галактик, видимых на очень больших расстояниях, может указывать на ограничения наших обсерваторий, а не на отсутствие слабых, маленьких галактик с низкой яркостью на больших расстояниях.

NASA, ESA, Z. LEVAY, F. SUMMERS (STSCI)

Первое ограничение легко понять. Когда вы откроете глаза на Вселенную, вы будете собирать свет от всего, что есть снаружи, по фотону за раз. Независимо от того, как долго вы наблюдаете, вы соберете только конечное количество света с помощью своего зеркала конечного размера, что принципиально ограничивает тусклость объекта, который вы можете видеть. Вы можете найти более тусклые объекты, если они находятся ближе, но даже самые яркие объекты больше не будут видны, если они будут слишком далеко.

Наблюдения Хаббла смещены в сторону очень ярких, близких галактик, что затрудняет обнаружение более мелких, слабых и более далеких галактик. Теоретически должно быть больше галактик, чем способен обнаружить даже Хаббл; недавнее исследование подсчитало, что в наблюдаемой Вселенной может быть до 2 триллионов галактик, что в 10 раз больше, чем то, что Хаббл видел до сих пор. Большинство из них будут слабыми и маленькими, за пределами того, что может обнаружить даже Экстремальное Глубокое Поле.

По мере того, как мы изучаем все больше и больше Вселенной, мы можем заглянуть все дальше в космос, что … [+] равносильно удалению назад во времени. Космический телескоп Джеймса Уэбба перенесет нас прямо в глубины, с которыми наши современные средства наблюдения не могут сравниться, а инфракрасные глаза Уэбба откроют сверхдальний звездный свет, который Хаббл не может надеяться увидеть.

NASA / JWST AND HST TEAMS

Но второе ограничение знакомо большинству из нас гораздо меньше. Большинство из нас на Земле могут видеть только несколько сотен звезд даже в темную ясную ночь, поскольку световое загрязнение от нашей электрифицированной инфраструктуры освещает небо больше, чем все объекты, видимые в нашем ночном небе вместе взятые. Этот свет, излучаемый с поверхности Земли в атмосферу, делает практически невозможным увидеть более тусклые звезды или любые протяженные объекты (например, галактики или туманности), которые были бы видны из более темного места.

Вы можете подумать, что полет в космос решит эту проблему, но это только избавит вас от светового загрязнения Земли. На самом деле существует также световое загрязнение, производимое нашей Солнечной системой: зодиакальный свет. По всей Солнечной системе есть небольшое количество диффузной межпланетной пыли. Он играет незначительную роль для большинства приложений, но когда вы пытаетесь наблюдать за самыми слабыми вещами из всех, это крошечное количество пыли — и весь солнечный свет, который она отражает — создают световой фон, который любая обсерватория с Земли создает. , даже в космосе вокруг Земли, просто не может игнорировать.

В то время как звезды, галактики и Млечный Путь являются знакомыми видами ночного неба, здесь они объединены … [+] слабым зодиакальным светом, возникающим из-за света (в основном прямого солнечного света), отражающегося от частиц пыли Солнечной системы. . Обильно присутствующая во внутренней части Солнечной системы зодиакальная пыль существенно ограничивает наши наблюдения за далекой Вселенной.

ЕСО/Б. Tafreshi (twanight.org)

Вы можете придумать множество хитрых обходных путей. Вы можете представить себе ожидание, пока Хаббл не окажется глубоко внутри теневого конуса Земли, где Солнце невидимо, чтобы провести наблюдения. Но зодиакальный свет исходит далеко за край земной тени; это мало влияет. Вы можете хорошо смотреть из плоскости эклиптики, где зодиакальный свет самый тусклый; даже в этом случае «фоновая яркость» неба от этого света примерно в 15 раз ярче, чем весь внегалактический свет вместе взятый. Если во Вселенной есть большое количество слабых, протяженных, далеких объектов, Хаббл фактически не заметит их на этом слишком ярком фоне света.

И это проблема, потому что есть ключевой вопрос, на который мы хотим ответить о Вселенной: сколько всего света исходит из-за пределов нашей собственной галактики? И если ответ «больше, чем галактики, которые мы смогли измерить до сих пор», то есть несколько дополнительных вопросов: откуда исходит этот свет, и ограничивается ли он отдельными галактиками, или же это какие-то он рассеянный, идущий со всех сторон в небе?

Пыль между планетами, которая рассеивает солнечный свет в нашем направлении, происходит не из пояса астероидов (обозначен . .. [+] здесь зеленым цветом), а из периодически разрушающихся комет, которые проводят большую часть своего времени вблизи орбиты Юпитера. Зодиакальная пыль преобладает на расстояниях внутри Солнечной системы до орбиты Сатурна. Кроме того, плотность пыли резко падает.

Институт SWRI/SETI (Эндрю Бланшар, Дэвид Несворни и Питер Дженнискенс)

Если бы мы остались в том же месте в нашей Солнечной системе, это было бы попыткой только предположить. С нашего нынешнего положения мы безнадежно застряли в этом облаке пыли Солнечной системы, которое остается достаточно ярким во всех направлениях, чтобы помешать нам делать убедительные, основанные на данных выводы о каком-либо «космическом оптическом фоне» (в отличие от космический микроволновый фон, оставшийся от Большого взрыва), который может присутствовать. И это прискорбно, потому что мы знаем, что там должно быть больше, чем то, что мы идентифицировали до сих пор, и те световые сигналы, которые должны быть там, затоплены загрязняющим воздействием собственной пыли нашей Солнечной системы.

Но одним из блестящих способов приблизиться к этому было бы путешествие далеко за пределы большей части пыли нашей Солнечной системы — за пределы планет, астероидов и за пределы плоскости даже большей части пояса Койпера — и измерить количество присутствующего фонового света, даже после того, как вклад зодиакального света становится незначительным. Хотя он оснащен только 8-дюймовой (20-сантиметровой) камерой, NASA New Horizons только что доказало, что они справляются с этой задачей.

Во время своего путешествия далеко за пределы орбиты Плутона аппарат НАСА «Новые горизонты» сделал множество снимков … [+] космоса, что позволило ему измерить внегалактический оптический фон без загрязняющего воздействия близлежащей зодиакальной пыли.

НАСА/Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса/Юго-западный научно-исследовательский институт

Новое исследование, проведенное под руководством Тода Лауэра, Марка Постмана и Хэла Уивера, но с участием всей команды New Horizons, позволило распутать целый ряд вклады благодаря большому набору качественных данных, полученных на различных расстояниях от Солнца, различных ориентациях и условиях космических аппаратов и в различных направлениях. Шум камеры, рассеянный солнечный свет, избыточный внеосевой звездный свет, кристаллы от тяги космического корабля и другие инструментальные эффекты были смоделированы, и их влияние было удалено. Наблюдения, проведенные слишком близко к богатой пылью плоскости Млечного Пути, были отброшены, а оставшийся свет был разделен на шесть теоретических вкладов:

звезд и галактик, которые мы можем идентифицировать,

90 159 слабых звезд и галактик, которые (пока) не могут быть идентифицированы, 90 160

рассеянный свет, рассеянный инфракрасными «перистыми» облаками,
рассеянный солнечный свет из любой оставшейся пыли на окраинах Солнечной системы,
дополнительный свет внутри камеры,
и любые диффузные космические оптические фоны, не связанные даже с неизвестными до сих пор источниками.

Известно, что неопознанные звезды и галактики (точка 2) существуют и, как считается, вносят значительный вклад в космический оптический фон. Рассеянный космический свет (пункт 6) может существовать, а может и не существовать, но он не зависит от неопознанных звезд и галактик.

На этом изображении, как ни странно, видны звезды в гало Галактики Андромеды. Яркая звезда … [+] с дифракционными всплесками находится внутри нашего Млечного Пути, в то время как отдельные видимые точки света — это в основном звезды из нашей соседней галактики: Андромеды. Однако за ним лежит множество тусклых пятен, галактик, которые сами по себе являются галактиками. Мы еще не определили полностью, каковы источники космического оптического фона.

НАСА, ЕКА и Т.М. Браун (STScI)

Теперь самое интересное. В 2016 году исследование, в котором утверждалось, что должно быть 2 триллиона галактик, предполагало, что общий свет, производимый всей Вселенной, будет значительно больше, чем показывают галактики, которые мы видели до сих пор: возможно, в четыре раза больше, но это цифра, которую чрезвычайно трудно определить, так как большая часть этого света будет смещена из видимого спектра в красную сторону из-за расширения Вселенной. Но это не то, что увидела команда New Horizons; они видели только в два раза больше света, чем могли бы произвести известные (и ожидаемые) галактики. В некотором смысле это обнадеживает, поскольку приближает две наблюдаемые величины друг к другу. Это может быть связано с недостатком света; это может быть связано с меньшим количеством галактик, чем ожидалось; или может случиться так, что это соответствует тому, что мы должны видеть.

Помимо известных галактик, мы должны спросить: откуда исходит этот избыточный свет? Предполагая, что команда New Horizons не допустила каких-либо серьезных ошибок (включая ошибки упущения) при анализе своих инструментов и различных источников шума, остаются в силе три объяснения.

Мы могли просто пропустить галактики в слабом конце спектра, которые теоретически должны были видеть наши обсерватории.
В качестве альтернативы могут быть более слабые, более рассеянные или популяции галактик со значительным преобладанием темной материи, которые просто не находятся в пределах досягаемости наших лучших обсерваторий, но которые действительно дают звездный свет.
Или, возможно, другие негалактические источники — блуждающие звезды, активные черные дыры или даже достаточно нагретая пыль — производят большое количество света в космическом масштабе.

Большинство следов пыли, видимых в нашей галактике, возникают из самой нашей галактики, как показывает эта … [+] полная карта неба со спутника Planck. Однако когда дело доходит до всей Вселенной за пределами Млечного Пути, неизвестно, является ли источник неопознанного оптического света невидимыми галактиками или каким-то другим, возможно пылеподобным источником.

Сотрудничество Planck / консорциум ESA, HFI и LFI

То, что удалось сделать NASA New Horizons, замечательно: изучив полный набор данных, которые они собрали, они смогли сделать вывод, какое общее количество света приходит из Вселенной за пределами Млечного Пути. Мощность этого света ничтожно мала — всего несколько десятков нановатт на квадратный метр площади — но ею нельзя пренебречь. Несмотря на все звезды и галактики, которые, как мы ожидаем, будут находиться там, они могут составлять только около половины всего света, который мы сейчас наблюдаем.