Zašto vidimo tako malo zvijezde na nebu?

sadržaj

• Video: bi 2 bluff bl ff
• Video: ja kao znanstvena

Zašto singl „Neka bude svjetlost!” Svemir nije dovoljno? „Pogledajte ljepotu života. Bacite pogled na zvijezde i gle, oni sami izvoditi s njima, „- rekao je Marko Aurelije. Zamislite noćno nebo. Daleko od gradova, na noći bez mjesečine u najtamnijim mjestima, gdje ste ikada posjetili. Možda je otišao na travu i pogleda u nebo. Zrak je svjež, nebo je čisto, bez oblaka, a ti se gleda.

Što vidiš?

Postoji planet, svijetle i dim zvijezde, pa čak i Mliječni Put, koje se mogu vidjeti u periferni vid, ako pogledate malo u stranu. No, najzanimljiviji nije prisutnost tih nekoliko prigušenih svjetala na noćnom nebu, nego činjenica da je gotovo svaki bod na koje se odnose, sama nebo je tamno.

Ako mislite o tome na trenutak, onda će se činiti čudno. Ako je svemir stvarno puna zvijezda - točaka svjetlosti u svim smjerovima - što bi u potpunosti očekivati ​​da gdje god pogledate, na kraju, vaš optička vidljivost će pasti na zvijezde.

A kada se to dogodi, više neće vidjeti „mrak” na nebu. Svaka točka bit će ispunjen svjetlom, bez obzira koliko daleko je zvijezda, galaksija ili bilo koju drugu točku svjetlosti.

To je jedan od velikih ironija 19. stoljeće: fotometrijska paradoks ili paradoks Olbersu, koja je pokazala da je ideja beskonačnog svemira ispunjen beskonačnim brojem zvijezda, nije u skladu s tamnom noćnom nebu, svi možemo gledati.

Naravno, rješenje tog paradoksa leži u činjenici da kada gledamo dalekom svemiru, gledamo u prošlost, a kad je svemir postojao u toplom, gustom, ravnomjerniju države, došlo je vrijeme kada nije bilo zvijezda. Ako pogledate iznad određene točke, nikada nećete vidjeti jednu zvijezdu.

Nakon Velikog praska, svemir je bio vruć, gust i jednolik, ali i širi i hladi. Kad je pokucao 380.000 godina, to je dovoljno ohladi da se formira neutralne atome po prvi put. No, postoje dvije prepreke koje nam omogućuju da vidi nešto:

1. Iako ne postoji ništa što emitira svjetlo, ništa za pogledati.

2. Svemir moraju biti transparentni.

Iako ova dva pitanja - Formiranje prvih zvijezda i transparentnost u svemiru - često u kombinaciji kao „mračnom dobu”, to su dva odvojena problema koje treba riješiti.

Prvo, ne morate ništa pogledati, dok se ne podigne prva zvijezda. U one dane kada je svemir započeo gotovo savršen oblikovno, ima sitne nesavršenosti, neka područja su počeli s više materije od drugih. Tijekom vremena, gravitacija vuče zajedno ove super guste regije sve više i više materijala, tako kultiviranje u njima razredi materije.

Bilo je nekoliko desetaka milijuna godina, ali kad je prošlo dovoljno vremena, ovi razredi rastao dovoljno velik da gravitacija je dovelo do njihove propasti. I kada su ovi ugrušci jezgra atoma i molekule postanu dovoljno debeo, staljivanja počeo - gori vodik goriva u heliju.

Ta mjesta fuzija čelika jezgri prve zvijezde u svemir je vruće i svijetlo, a emitira prvu vidljivu svjetlost u svemiru od prvih koraka vruće Velikog praska. To se dogodilo nakon što je 50 milijuna godina od početka povijesti svemira, a to je dosta kratko vrijeme za prve zvijezde.

Problem je u tome što ne vidim bilo koju od tih zvijezda.

Znamo da su zvijezde emitiraju svjetlo, ali na isti način na koji zrače zvijezde „tamnu maglicu» Barnard 68. Ova maglica je tamna, jer su atomi i molekule u maglici fizički apsorbirati vidljivi - i zbog toga su neprozirni.

Iako jedna atomi imaju samo određene atomske prijelaze koji mogu apsorbirati svjetlo kada su povezani sa svim vrstama složenih konfiguracija, oni mogu blokirati cijeli spektar vidljive svjetlosti. Ova vrsta neprozirnost je nastala kada prve zvijezde: svemir može biti, te je generirana svjetlo, ali nisu pronašli put do naših očiju.

Što ćemo s tim?

Potrebno je ionizirati atome? Ili, preciznije, reionizirovat kao što su nekad bili ionizira: čak i prije nego što postanu neutralni.

Međutim, ovaj proces traje puno vremena i uključivanje milijardi zvijezda koje tvore, emitiraju ultraljubičasto zračenje i ionizirajuće pad za više od 99% neutralnih atoma u svemiru. To je postupan proces, ali to će zahtijevati okončanje 550 milijuna godina.

Do nedavno smo mislili da reionization - ovu posljednju fazu svemira, što ga čini prozirna za vidljivu svjetlost - došlo 450 milijuna godina nakon Velikog praska, ali dodatni faktor u obliku 100 milijuna godina određena je nedavnim promatranjima Planck satelita.

To, pak, ne znači da su najstarije zvijezde u svemiru su nastali 100 milijuna godina kasnije nego što se prije mislilo. To znači da su prve zvijezde formiraju mnogo, mnogo prije nego što možemo vidjeti, a stvorili smo zvijezde nije dovoljno - i živjeli su dovoljno dugo - do reionizirovat svemir i učiniti ga transparentnim na svjetlo. U svemiru postoji jednostavno nije dovoljno reći: „Neka bude svjetlost!”, Kako bi vidjeli prve zvijezde: svjetlo treba biti u mogućnosti da slobodno prođe kroz svemir.

Ne postoji način da ih vidi u vidljivom spektru, bez obzira na to koliko je dobra Svemirski teleskop Hubble, bez obzira na to koliko on izgleda na onim dijelovima neba, on nikada neće vidjeti prve zvijezde, jer je svemir još uvijek neproziran za vidljivu svjetlost ,

Ali ima nade, a James Webb Space Telescope ima potencijal da prevede tu nadu u stvarnost.

Ako gledate svjetlost valnih duljina, prašnjavi struktura atoma i molekula može biti vrlo transparentno tim valnim duljinama. Iako je Hubble nikad ne može vidjeti zvijezde, James Webb će zaviriti u infracrvenom (i prilično duge) valova i biti u mogućnosti pratiti svoj put u doba kada je svemir bio transparentan na vidljivu svjetlost.

Drugim riječima, samo nekoliko godina ćemo biti u mogućnosti da stvarno istražiti prve zvijezde Svemira. Možda, oni su nevidljivi za nas, ali to je greška naših očiju, a ne svjetlost.