Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
National Geographic №195, декабрь 2019
National Geographic Traveler №72, ноябрь 2019 – январь 2020
Это новый сайт National Geographic Россия. Пока мы работаем в режиме бета-тестирования.
Если у вас возникли сложности при работе с сайтом, напишите нам: new-ng@yasno.media
Наука

Каким был первый цвет Вселенной

22 октября 2019
Эволюция Вселенной
История цвета от Большого взрыва до наших дней.

Вселенная зародилась 13,8 миллиардов лет назад с Большого взрыва. В самый ранний момент она была плотнее и горячее, чем когда-либо. Большой взрыв часто визуализируется как яркая вспышка света, появляющегося из моря тьмы, но это не совсем точная картина. Большой взрыв сам по себе был расширяющимся пространством, наполненным энергией.

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

Несмотря на то, что свет появился, цвета еще не было. В эпоху фотонов температура была настолько высока, что свет не мог проникнуть в плотную плазму. Цвет не может появиться, пока ядра и электроны не охладятся достаточно, чтобы соединиться в атомы. Вселенной понадобилось 380 тысяч лет, чтобы так сильно остыть.

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.

Первый цвет Вселенной
Planck/IPAC Первый цвет Вселенной

Ранняя вселенная была наполнена ярким теплым свечением. У ученых есть ясное представление о том, что это был за первый цвет. Ранняя вселенная имела почти равномерную температуру, а у ее света наблюдалось распределение длин волн, известное как черное тело. Многие объекты получают свой цвет в зависимости от типа материала, из которого они состояли, 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.

Цвет, который мы воспринимаем, 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 оранжевое свечение, похожее на огонь камина.

В течение следующих нескольких сотен миллионов лет слабое оранжевое свечение исчезнет, поскольку Вселенная продолжит расширяться и охлаждаться. В конце концов, Вселенная станет черной.

Примерно через 400 миллионов лет начали формироваться первые блестящие сине-белые звезды, и появился новый свет. По мере появления и развития звезд и галактик космос начал приобретать новый цвет.

Но и нынешние цвета не вечны. Со временем большие голубые звезды состарятся и умрут, и останется только глубокое красное свечение карликовых звезд. А через триллионы лет даже их свет погаснет, и вселенная станет черным морем.