Астроном пояснив, чому космос такий темний, хоча Всесвіт наповнений зірками

Астрономи підрахували, що у спостережуваному Всесвіті налічується близько 200 мільярдів трильйонів зірок. І багато з цих зірок настільки ж яскраві, або навіть яскравіші, як наше Сонце. Однак космос не наповнений сліпучим світлом.

Доцент кафедри астрономії Державного університету в Бойсі (США) Браян Джексон, який вивчає зірки і планети, у тому числі за межами нашої Сонячної системи, і їхній рух у космосі, пояснив у своїй статті для The Conversation, чому ж космос такий темний.

Він зазначив, що люди так довго задавалися питанням, чому космос темний, незважаючи на те, що він наповнений зірками, що в цього питання є спеціальна назва - парадокс Ольберса.

Як пише астроном, багато зірок у Всесвіті розташовані дуже далеко від Землі. І чим далі знаходиться зірка, тим менш яскравою вона виглядає - зірка, що знаходиться в 10 разів далі, виглядає в 100 разів тьмяніше. Але це лише частина відповіді.

Уявіть собі бульбашку

Уявіть на хвилинку, що Всесвіт настільки старий, що світло навіть найвіддаленіших зірок встигло досягти Землі. У цьому уявному сценарії всі зірки у Всесвіті взагалі не рухаються.

Тепер уявіть собі велику бульбашку із Землею в центрі. Якби бульбашка мала діаметр близько 10 світлових років (1 світловий рік дорівнює приблизно 9,5 трильйона кілометрів, - УНІАН), у ній було би близько 12 зірок. На відстані в кілька світлових років багато з цих зірок із Землі виглядатимуть досить тьмяними.

Якщо продовжувати збільшувати розмір бульбашки до 1000 світлових років у діаметрі, потім до 1 мільйона світлових років, а потім до 1 мільярда світлових років, найдальші зірки в бульбашці будуть виглядати ще тьмянішими. Але всередині все більшої бульбашки буде все більше й більше зірок, і всі вони будуть випромінювати світло. Попри те, що найдальші зірки виглядають все тьмянішими, їхнього буде набагато більше, і все нічне небо мало би виглядати дуже яскравим.

Вік має значення

У прикладі уявної бульбашки зірки були нерухомими, а наш Всесвіт дуже старим. Однак вік Всесвіту - усього лише близько 13 мільярдів років.

Хоча за людськими мірками це неймовірно довгий термін, за астрономічними мірками він дуже короткий. Він настільки короткий, що світло зірок, що знаходяться на відстані більше 13 мільярдів світлових років, ще не досягло Землі.

Таким чином, справжня "бульбашка" навколо Землі, що містить усі зірки, які ми можемо побачити, простягається лише на 13 мільярдів світлових років від Землі.

У цій "бульбашці" просто недостатньо зірок, щоб заповнити всі лінії огляду. Звичайно, якщо подивитися в якусь сторону неба, можна побачити зірки. Але якщо подивитися на інші ділянки неба, ви не побачите жодної зірки. Це тому, що в цих темних плямах зірки, які ви могли б побачити, знаходяться так далеко, що їхнє світло ще не досягло Землі. З часом світло від цих усе більш далеких зірок встигне дійти до нас.

Ефект Доплера

Але чи освітиться нічне небо в кінцевому підсумку повністю, коли світло всіх зірок долетить до Землі? Тут слід повернутися до питання про рух зірок. Насправді Всесвіт розширюється, причому найвіддаленіші галактики віддаляються від Землі майже зі швидкістю світла (швидкість світла у вакуумі дорівнює 299792458 м/сек, - УНІАН). 

Оскільки галактики видаляються дуже швидко, світло їхніх зірок набуває кольорів, які людське око не може побачити. Цей ефект називається доплерівським зміщенням. Отже, навіть якби світло найвіддаленіших зірок встигло долетіти до нас, ми все одно не змогли б його побачити своїми очима. І нічне небо не буде освітленим повністю.

Якщо почекати ще довше, з часом усі зірки згорять - такі зірки, як Сонце, живуть лише близько 10 мільярдів років. Астрономи припускають, що в далекому майбутньому, через тисячу трильйонів років, наш Всесвіт, населений лише залишками зірок на кшталт білих карликів і чорних дір, потемнішає.

Інші новини про зірки

Як повідомляв УНІАН, раніше вчені підрахували, скільки світла зірки згенерували за всю історію Всесвіту. Для цього команді дослідників довелося проаналізувати все світло у Всесвіті за 13,7 мільярдів років його існування: від дрібних і бляклих зірок у перші мільйони років до найбільших галактик.

У цілому, згідно з підрахунками астрономів, зірки згенерували 4x10*84 фотонів. Фотон - це найменша частинка світла. Вчені також відзначають, що пік формування зірок у Всесвіті трапився мільярди років тому і тепер нові світила з'являються все рідше.