Ученые выяснили, каким был первый цвет Вселенной

NASA

Вселенная купается в море красок, от сине-белых мерцаний молодых звезд до глубокого красного свечения водородных облаков. Помимо цветов, видимых человеческим глазом, есть вспышки рентгеновских и гамма-лучей, мощные радиовсплески и слабое, постоянно присутствующее свечение космического микроволнового фона. Космос наполнен цветами, видимыми и невидимыми, древними и новыми. Но в начале всего этого разнообразия был только один цвет, самый первый цвет Вселенной.

Считается, что Вселенная возникла примерно 13,8 миллиардов лет назад после Большого взрыва. В самом начале она была плотной и горячей. Под Большим Взрывом часто понимается яркая вспышка света, появляющегося в океане тьмы, однако, по мнению ученых, это не совсем точно: произошел он не в пустом пространстве. Большой взрыв представлял собой расширяющееся пространство, наполненное энергией.

Сначала температура была настолько высокой, что света не было. Космос должен был остыть в течение доли секунды, прежде чем появились фотоны. Примерно через 10 секунд Вселенная вступила в фотонную эпоху. Протоны и нейтроны остыли в ядрах водорода и гелия, и пространство было заполнено плазмой ядер, электронов и фотонов. В то время температура Вселенной составляла около 1 миллиарда градусов Кельвина.

Но хотя свет и был, цвета еще не было. Температура не позволяла проникнуть ему в плотную плазму. Цвет не появится, пока ядра и электроны не охладятся достаточно, чтобы соединиться в атомы. На это ушло 380 000 лет, пишет Phys.org.

К тому времени наблюдаемая Вселенная стала прозрачным космическим облаком водорода и гелия диаметром 84 миллиона световых лет. Все фотоны, образовавшиеся в Большом Взрыве, наконец-то смогли свободно течь в пространстве и времени.

Сейчас мы видим это, как космический микроволновый фон или реликтовое излучение. За миллиарды лет светящееся облако остыло до такой степени, что теперь его температура составляет менее 3 градусов выше абсолютного нуля.

По словам ученых, новорожденная Вселенная имела почти равномерную температуру, а ее свет имел длины волн в спектре так называемого абсолютно черного тела (АЧТ). Многие объекты получают свой цвет в зависимости от типа материала, из которого они сделаны, но цвет АЧТ 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.

Как отмечают специалисты, цвет, который воспринимает человеческий глаз, зависит не только от фактического цвета света, но и от его яркости, а также от того, приспособлены ли наши глаза к темноте. Если бы мы могли вернуться к периоду этого первого света, мы бы, вероятно, увидели бы оранжевое свечение, похожее на огонь камина.

В течение следующих нескольких сотен миллионов лет слабое оранжевое свечение исчезнет и покраснеет, поскольку Вселенная продолжит расширяться и охлаждаться, и, в конце концов, станет черной. Примерно через 400 миллионов лет начали формироваться первые сине-белые сияющие звезды, и появился новый свет. По мере возникновения и развития звезд и галактик космос начал приобретать и новый цвет.

В 2002 году Карл Глазебрук и Иван Балдри определили текущий цвет Вселенной, установив так называемый средний цвет от света, который испускают сегодня звезды и галактики. В результате получился бледно-коричневый, похожий на цвет кофе со сливками. Ученые назвали его "космический латте".

Однако и этот цвет будет жить только некоторое время. Когда большие голубые звезды состарятся и умрут, останется только глубокое красное свечение карликовых звезд. Наконец, через триллионы лет даже их свет погаснет, и Вселенная станет черным морем.

Материал подготовила Татьяна Артюхова

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: