Защо небето е толкова тъмно щом Вселената е пълна със звезди
Хората в действителност се питат за какво космосът е мрачен, макар че е цялостен 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 по-ярки от нашето Слънце. Тогава за какво космосът не е изпълнен с ослепителна светлина?
Брайън Джаксън е астроном, който учи звездите и планетите – в това число тези отвън нашата Слънчева система – и тяхното придвижване в пространството и точно този вид проучвания, споделя той, оказват помощ да се разбере за какво пространството е толкоз мрачно.
Може би и сами допускате, че това е по този начин, тъй като огромна част от звездите във Вселената са доста надалеч от Земята. Разбира се, правилно е, че колкото по-далеч е една звезда, толкоз по-малко ярка наподобява тя – звезда, която е 10 пъти по-далеч, наподобява 100 пъти по-слаба. Но се оказва, че това не е целият отговор.
Представете си за миг, че Вселената е толкоз остаряла, че светлината даже от най-отдалечените звезди е имала време да доближи Земята. В този утопичен сюжет всички звезди във Вселената въобще не се движат.
Представете си в този момент огромен балон със Земята в центъра. Ако балонът е с диаметър към 10 светлинни години, той би съдържал към десетина звезди. Разбира се, на разстояние няколко светлинни години доста от тези звезди биха изглеждали много слаби от Земята.
Ако увеличаите балона до 1000 светлинни години, след това до 1 милион светлинни години и по-късно до 1 милиард светлинни години, най-отдалечените звезди в него ще наподобяват още по-слаби. Но в същото време ще има от ден на ден и повече от тях, като всички те ще способстват за светлината; броят им в последна сметка ще надделее над детайла на раздалеченост и в следствие цялото нощно небе ще наподобява доста блестящо.
Изглежда, че се връщаме, откъдето започнахме – само че в действителност сме малко по-близо до целия отговор.
В пшримера с балона ви помолих си представихме, че звездите не се движат и че Вселената е доста остаряла. Но тя е единствено на към 13 милиарда години.
Въпреки че това е необикновено дълъг интервал от позиция на индивида, той е къс от позиция на астрономията. Достатъчно къс, че светлината от звезди, по-отдалечени от 13 милиарда светлинни години, в действителност към момента да не е достигнала Земята. И по този начин действителният балон към нашата планета, който съдържа всички звезди, които можем да забележим, се простира единствено до към 13 милиарда светлинни години.
И просто няма задоволително звезди в балона, с цел да запълнят цялото небе: в някои места на небето има звезди, в други – няма. В тези тъкмо тъмни сектори звездите са толкоз надалеч, че светлината им към момента не е достигнала Земята. С течение на времето светлината от тях обаче ще доближи до нас.
Значи в последна сметка цялото нощно небе ще светне изцяло, по този начин ли? Този въпрос ни връща към другото нещо, което си представихме: че всички звезди не се движат. Всъщност Вселената се уголемява, като най-отдалечените галактики се отдалечават от Земята съвсем със скоростта на светлината.
Тъй като галактиките се отдалечават толкоз бързо, 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 нас, отново няма да можем да забележим с очите си светлината от най-отдалечените звезди. И нощното небе надлежно няма да е изцяло осветено.
Доплеровото отместване, известно още като алено отместване, е събитие, при което светлината от обекти, които се отдалечават от наблюдаващия, наподобяват по-скоро към аления завършек на спектъра.
Ако чакаме още по-дълго, най-после всички звезди ще изгорят – звездите като Слънцето устоят единствено към 10 милиарда години. Астрономите допускат, че в далечното бъдеще – след хиляда трилиона години – Вселената ще потъмнее, населявана единствено от звездни останки като бели джуджета и черни дупки.
Въпреки че нашето нощно небе не е напълно изпълнено със звезди, ние живеем в доста специфичен интервал от живота на Вселената, когато имаме шанса да се любуваме на богати висини, изпълнени със светлина, както и с мрачевина.
