Всички знаем, че живеем в разширяваща се Вселена, но не са мнозина знаещите, че в хода на еволюцията тя променя своите цветове.
В нашата разширяваща се Вселена галактиките стремително се отдалечават от нас. Близките галактики, които се намират само на няколко милиона светлинни години от Земята, се движат със скорост стотици километри в секунда.
По-далечните, разположени на милиарди светлинни години от нас, се носят със скорост над 100 000 км. в секунда. Естествено следствие от това бързо разширение се явява разтеглянето на светлината, описано от известния Доплеров ефект.
Това разтегляне на светлината много прилича на разтягането на звуковите вълни тук, на Земята. Например височината на звука се мени от приближаващия се и отдалечаващ се автомобил. Когато автомобилът се отдалечава от нас, то звуковата вълна се разтяга. По подобен начин се разтягат и светлинните вълни, когато далечните галактики се отдалечават от нас.
Интересно е, че когато гледаме далечните галактики, то всъщност гледаме в миналото, тъй като светлината може да пътешества по Вселената милиарди години. Това дава възможност на астрономите непосредствено да наблюдават древната Вселена.
Но ефектът на Доплер крие в себе си проблем. Когато правим изображение във видимия спектър на светлината, можем да открием ултравиолетова светлина от далечни галактики, която е била разтеглена (поради разширяващата се Вселена) във видимата част на спектъра.
По такъв начин астрономите, използващи изображения във видимия спектър за изучаване на близките и далечните галактики, рискуват „да сравнят ябълките и портокалите“, опитвайки се да разберат как еволюира Вселената.
Дължината на вълната на светлината (измерена тук в ангстрьоми и нанометри) варира в зависимост от цвета.
© Windows to the Universe/Randy Russell
Но ако точно измерите светлината, изпускана от галактиките по целия спектър (включително ултравиолетовия, видимия и инфрачервения), то можете да коригирате Доплеровия ефект. Ще можете също така да сравните светлината от близките и далечните галактики, които се намират в същата част на спектъра. Днес пред астрономите стои задачата да създадат специален атлас на галактиките, в който да се отчитат всички тези забележки.
След въвеждане на поправки в Доплеровия ефект астрономите открили, че галактиките (средно) са били по-сини в миналото, отколкото днес. Преди десет милиарда години не е имало никакви големи червени галактики, подобни на M87. Така че защо Вселената си променя цвета?
Известно е, че когато звездите се раждат в гигантските облаци газ и прах, те се раждат с диапазон от маси. Най-големите звезди са много ярки, прекалено сини и използват своето водородно гориво толкова бързо, че умират млади.
Най-малките звезди са доста бледи, много червени и изразходват своето водородно гориво за десетки милиарди години. Нашето Слънце се намира някъде по средата и е на половината път от своите десет милиарда години живот.
Тъй като сините звезди имат много кратко време за живот, то галактиката постепенно червенее, ако не се формират нови звезди. В някои галактики, такива като M87, образуването на звезди е завършило преди около десет милиарда години и оттогава те продължават постепенно да червенеят.
Много галактики, включително и нашият Млечен път, формират звезди и днес. Звездообразуването в нашата галактика може да приключи, след като тя се слее с Андромеда след четири милиарда години.
Тъй като образуването на звезди във Вселената се намира в упадък и тъй като количеството сини звезди намалява, то нашата Вселена става все по-скучна и червена. Но докато в нашата Вселена присъства смес от червени и сини звезди (с щипка космически прах), ние живеем в епоха на разноцветна Вселена. Поне засега.
Странно съчетание между понятия като физика и цвят след като второто е произведение само на нашето съзнание- нещо като един приятен романтичен дефект на нашите възприятия!