Астроном объяснил, почему космос такой темный, хотя Вселенная наполнена звездами

По оценкам астрономов, в наблюдаемой Вселенной насчитывается около 200 миллиардов триллионов звезд. И многие из этих звезд столь же ярки или даже ярче нашего Солнца. Тем не менее, космос не наполнен ослепительным светом.

Доцент кафедры астрономии Государственного университета Бойсе (США) Брайан Джексон, который изучает звезды и планеты, в том числе за пределами нашей солнечной системы, и их движение в космосе, объяснил в своей статье для The Conversation, почему же космос такой темный.

Он отметил, что люди так долго задавались вопросом, почему космос темный, несмотря на то, что он наполнен звездами, что у этого вопроса есть специальное название - парадокс Ольберса.

Как пишет астроном, многие звезды во Вселенной расположены очень далеко от Земли. И чем дальше находится звезда, тем менее яркой она выглядит - звезда, находящаяся в 10 раз дальше, выглядит в 100 раз тусклее. Но это лишь часть ответа.

Представьте себе пузырь

Представьте на минутку, что Вселенная настолько стара, что свет даже самых далеких звезд успел достичь Земли. В этом воображаемом сценарии все звезды во Вселенной вообще не движутся.

Теперь представьте себе большой пузырь с Землей в центре. Если бы пузырь имел диаметр около 10 световых лет (1 световой год равен примерно 9,5 триллиона километров, - УНИАН), в нем было бы около 12 звезд. На расстоянии нескольких световых лет многие из этих звезд с Земли будут выглядеть довольно тусклыми.

Если продолжить увеличивать размер пузыря до 1000 световых лет в диаметре, затем до 1 миллиона световых лет, а затем до 1 миллиарда световых лет, самые дальние звезды в пузыре будут выглядеть еще более тусклыми. Но внутри все большего пузыря будет все больше и больше звезд, и все они будут излучать свет. Даже несмотря на то, что самые дальние звезды выглядят все тусклее, их будет намного больше, и все ночное небо должно было бы выглядеть очень ярким.

Возраст имеет значение

В примере с воображаемым пузырем звезды были неподвижны, а наша Вселенная очень старой. Однако возраст Вселенной - всего около 13 миллиардов лет.

Хотя по человеческим меркам это невероятно долгий срок, по астрономическим меркам он очень короткий. Оно настолько короткий, что свет звезд, находящихся на расстоянии более 13 миллиардов световых лет, еще не достиг Земли.

Таким образом, реальный "пузырь" вокруг Земли, содержащий все звезды, которые мы можем видеть, простирается всего на 13 миллиардов световых лет от Земли.

В этом "пузыре" просто недостаточно звезд, чтобы заполнить все линии обзора. Конечно, если посмотреть в какую-то сторону неба, можно увидеть звезды. Но если посмотреть на другие участки неба, вы не увидите ни одной звезды. Это потому, что в этих темных пятнах звезды, которые вы могли бы увидеть, находятся так далеко, что их свет еще не достиг Земли. Со временем свет от этих все более далеких звезд успеет дойти до нас.

Эффект Доплера

Но когда свет всех звезд долетит до Земли, осветится ли ночное небо в конечном итоге полностью? Тут следует вернуться к вопросу о движении звезд. На самом деле Вселенная расширяется, причем самые далекие галактики удаляются от Земли почти со скоростью света (скорость света в вакууме равна 299792458 м/с, - УНИАН). 

Поскольку галактики удаляются очень быстро, свет их звезд приобретает цвета, которые человеческий глаз неспособен увидеть. Этот эффект называется доплеровским смещением. Итак, даже если бы свет самых далеких звезд успел долететь до нас, мы все равно не смогли бы его увидеть своими глазами. И ночное небо не будет освещено полностью.

Если подождать еще дольше, в конечном итоге все звезды сгорят - звезды, подобные Солнцу, живут всего около 10 миллиардов лет. Астрономы предполагают, что в далеком будущем, через тысячу триллионов лет, наша Вселенная, населенная лишь остатками звезд вроде белых карликов и черных дыр, потемнеет.

Другие новости о звездах

Как сообщал УНИАН, ранее ученые подсчитали, сколько света звезды сгенерировали за всю историю Вселенной. Для этого команде исследователей пришлось проанализировать весь свет во Вселенной за 13,7 миллиардов лет ее существования: от мелких и блеклых звезд в первые миллионы лет до самых больших галактик.

В целом, согласно подсчетам астрономов, звезды сгенерировали 4x10*84 фотонов. Фотон - это самая маленькая частичка света. Ученые также отмечают, что пик формирования звезд во вселенной случился миллиарды лет назад и теперь новые светила появляются все реже.