Слышали ли вы историю о так называемом снимке «Hubble Deep Field»?
В 1995 году группа астрономов решила направить космический телескоп «Хаббл» на очень маленький, и, по-видимому, пустой участок неба недалеко от Большой Медведицы, просто из любопытства (фото сверху).
После десяти полных дней экспонирования ПЗС-матрицы телескопа на этом, казалось бы, пустом участке неба было получено следующее изображение:
За исключением одного яркого объекта, показывающего дифракционные пики (это звезда в нашей собственной галактике), каждый из этих сгустков света представляет собой целую галактику, настолько далекую, что их свет невозможно увидеть невооруженным глазом.
Все это — в крошечном пятне «пустого» пространства.
Затем, годы спустя, астрономы решили увеличить один из темных участков на исходной фотографии и создали изображение сверхглубокого поля Хаббла «Hubble Ultra Deep Field»:
В 2012 году они пошли еще дальше и сделали снимок того же участка неба с более длительной экспозицией и создали изображение «Extreme Deep Field», на котором видно еще больше галактик:
А если немного усилить контраст на последнем изображении:
Опять же, за исключением одного объекта, показывающего дифракционные лучи, как отмечено, все, что вы можете видеть на этом изображении, — это целые галактики, а не просто звезды в нашей собственной галактике. Даже крошечные точки света на заднем плане.
То, что область на небе кажется черной, не означает, что она пуста. Человеческий глаз может видеть только ограниченный диапазон длин волн и такие объекты, как рентгеновские звезды и инфракрасные галактики, находятся вне его досягаемости. Кроме нескольких исключений, таких как Андромеда, наша ближайшая соседняя галактика. Чтобы увидеть больше, нашему зрению требуется помощь, в виде телескопа или других технологических усовершенствований.
Итак, я не думаю, что на небе есть хоть какой-то участок не заполненный до краев миллиардами и миллиардами звезд. Мы просто этого не видим.
Если во Вселенной так много звезд, почему ночное небо такое темное?
Это известно, как парадокс Ольбера, названного по имени первого человека, который его задал.
Строго говоря, это выглядит так: если Вселенная действительно бесконечна, то не может быть такой линии взгляда, которая в конечном итоге не привела бы к поверхности звезды. Тогда все небо выглядело бы таким же ярким, как наше Солнце. Почему это не так?
Ответ был найден в 1920-х годах: хотя Вселенная может быть бесконечной в пространстве, она не бесконечна во времени. Дело в том, что почти все галактики в видимой части Вселенной удаляются от нас во всех направлениях по мере расширения пространства. В результате чего частота их света уменьшается из-за эффекта Доплера. Энергия света пропорциональна его частоте, поэтому по мере удаления от нас их свет краснеет и тускнеет.
Хорошим примером является реликтовое излучение. До того, как образовались звезды, Вселенная представляла собой горячую, плотную и очень яркую плазму. Это самый ранний свет во Вселенной, и он заполняет все небо.
Температура Вселенной тогда была 3000°К. Это примерно температура на поверхности красного карлика, так что все небо было бы горячим, ярким свечением.
Так что же с ним случилось? Ну, этот свет все еще светит, повсюду — но из-за расширения Вселенной частота его сильно упала. Температура сейчас составляет 2,7°К, это настолько низко, что ее не могли обнаружить до 1964 года, когда построили сложный радиотелескоп, способный слышать слабое фоновое «шипение». И это было окончательное подтверждение теории Большого взрыва.
