В науке воображение особенно востребовано. Это не только математика или логика, но нечто между красотой и поэзией.
- Мария Митчелл
Глядя на необъятность ночного неба, где есть несколько облачков, нет Луны, в достаточно тёмное время суток, вы увидите не просто тысячи крохотных белых точек, освещающих чёрный навес ночи.
Хотя в среднем звёзды белого цвета, тому есть важная причина. Наши глаза в результате эволюции привыкли видеть очень узкую часть спектра, известную нам, как видимый свет, от фиолетового цвета с длиной волны в 400 нм, до красного света с 700 нм.
По сути, эти длины волн ничем особым не выделяются, просто так получилось. Но это случилось на поверхности Земли, которая днём освещена Солнцем!
Это значит, что звёзды, горящие при температурах выше, чем Солнце, будут казаться нам голубыми, а более холодные будут казаться, по мере уменьшения, жёлтыми, оранжевыми, и даже красными. В южном полушарии вид Южного креста и оконечных звёзд демонстрирует этот контраст.
В обоих полушариях великое зимнее созвездие, Орион (восходящий в сентябре в 2 часа утра), включает звёзды, варьирующиеся от тёмно-оранжевого Бетельгейзе до ярко-голубых звёзд в поясе.
И хотя эти звёзды на изображениях такие цветастые, это мало что объясняет.
На обеих картинках можно найти продолжительные красноватые регионы. Это явно не холодные красные звёзды. Картинка «астрономическое изображение дня», появившаяся накануне написания этой статьи, показывала в крупном масштабе этот красноватый регион туманности в Орионе с изображения выше.
Эта замечательная туманность имеет два видимых для человеческих глаз цвета, из тех, что можно встретить в пыльных регионах космоса. Синяя туманность слева ярко контрастирует с большим красным свечением справа.
Оказывается, что районы космоса, светящиеся красным, встречаются немного чаще, но и синих районов также хватает. Вопрос, над которым вы наверняка размышляете, это – отчего так? Давайте подробнее рассмотрим находящийся недалеко пояс Ориона.
Даже если звезда и не голубая, её отражательная туманность обычно голубого цвета (с некоторыми исключениями), по той же причине, почему небо голубое: космическая пыль, как и атмосфера Земли, лучше рассеивает голубой цвет, чем красный!
И когда свет сталкивается с нейтральным, не ионизированным, газом, то красный свет просто проходит насквозь, с отражением лишь небольшой его части, а голубой рассеивается во всех направлениях, в том числе и в нашем!
Поэтому, смотря на огромный комплекс молекулярных облаков в созвездии Ориона – в сотни световых лет в поперечнике – можно увидеть, что он наполнен как испускающими, так и отражательными туманностями, а ещё и тёмными полосками поглощающей пыли!
Вот так горячие звёзды, водород, более тяжёлые элементы и рассеивающая свет пыль, вместе со светом, исходящим от всех окружающих звёзд, работают вместе над освещением глубин космоса всем спектром видимого света!
Если вы начали представлять, что можно было бы увидеть, если бы вместо крохотной части видимого спектра мы могли бы видеть всё, от гамма-лучей до радиоволн, поздравляю! Вы только что поняли, зачем нам нужны телескопы, чувствительные к такому разнообразию длин волн, и почему мы используем композиции ложных цветов со всей этой информацией.
Большое разнообразие информации, видимой нашими глазами, покрывает лишь 1/60 долю всех длин волн электромагнитного спектра на логарифмической шкале! Так что радуйтесь тому, что видите, и причинам, почему оно именно такого света, но не верьте, что существует лишь то, что вы видите. Существует целая Вселенная, и каждый день наука помогает нам видеть её и понимать её ещё чуть больше. Не забывайте, как важно смотреть.
В науке воображение особенно востребовано. Это не только математика или логика, но нечто между красотой и поэзией.
- Мария Митчелл
Глядя на необъятность ночного неба, где есть несколько облачков, нет Луны, в достаточно тёмное время суток, вы увидите не просто тысячи крохотных белых точек, освещающих чёрный навес ночи.
Хотя в среднем звёзды белого цвета, тому есть важная причина. Наши глаза в результате эволюции привыкли видеть очень узкую часть спектра, известную нам, как видимый свет, от фиолетового цвета с длиной волны в 400 нм, до красного света с 700 нм.
По сути, эти длины волн ничем особым не выделяются, просто так получилось. Но это случилось на поверхности Земли, которая днём освещена Солнцем!
Это значит, что звёзды, горящие при температурах выше, чем Солнце, будут казаться нам голубыми, а более холодные будут казаться, по мере уменьшения, жёлтыми, оранжевыми, и даже красными. В южном полушарии вид Южного креста и оконечных звёзд демонстрирует этот контраст.
В обоих полушариях великое зимнее созвездие, Орион (восходящий в сентябре в 2 часа утра), включает звёзды, варьирующиеся от тёмно-оранжевого Бетельгейзе до ярко-голубых звёзд в поясе.
И хотя эти звёзды на изображениях такие цветастые, это мало что объясняет.
На обеих картинках можно найти продолжительные красноватые регионы. Это явно не холодные красные звёзды. Картинка «астрономическое изображение дня», появившаяся накануне написания этой статьи, показывала в крупном масштабе этот красноватый регион туманности в Орионе с изображения выше.
Эта замечательная туманность имеет два видимых для человеческих глаз цвета, из тех, что можно встретить в пыльных регионах космоса. Синяя туманность слева ярко контрастирует с большим красным свечением справа.
Оказывается, что районы космоса, светящиеся красным, встречаются немного чаще, но и синих районов также хватает. Вопрос, над которым вы наверняка размышляете, это – отчего так? Давайте подробнее рассмотрим находящийся недалеко пояс Ориона.
Даже если звезда и не голубая, её отражательная туманность обычно голубого цвета (с некоторыми исключениями), по той же причине, почему небо голубое: космическая пыль, как и атмосфера Земли, лучше рассеивает голубой цвет, чем красный!
И когда свет сталкивается с нейтральным, не ионизированным, газом, то красный свет просто проходит насквозь, с отражением лишь небольшой его части, а голубой рассеивается во всех направлениях, в том числе и в нашем!
Поэтому, смотря на огромный комплекс молекулярных облаков в созвездии Ориона – в сотни световых лет в поперечнике – можно увидеть, что он наполнен как испускающими, так и отражательными туманностями, а ещё и тёмными полосками поглощающей пыли!
Вот так горячие звёзды, водород, более тяжёлые элементы и рассеивающая свет пыль, вместе со светом, исходящим от всех окружающих звёзд, работают вместе над освещением глубин космоса всем спектром видимого света!
Если вы начали представлять, что можно было бы увидеть, если бы вместо крохотной части видимого спектра мы могли бы видеть всё, от гамма-лучей до радиоволн, поздравляю! Вы только что поняли, зачем нам нужны телескопы, чувствительные к такому разнообразию длин волн, и почему мы используем композиции ложных цветов со всей этой информацией.
Большое разнообразие информации, видимой нашими глазами, покрывает лишь 1/60 долю всех длин волн электромагнитного спектра на логарифмической шкале! Так что радуйтесь тому, что видите, и причинам, почему оно именно такого света, но не верьте, что существует лишь то, что вы видите. Существует целая Вселенная, и каждый день наука помогает нам видеть её и понимать её ещё чуть больше. Не забывайте, как важно смотреть.
Космический тюльпан
Эмиссионная туманность Тюльпан поражает своей красотой и нежными пастельными тонами. Она получила такое название за характерную фотографическую схожесть с тюльпаном. На снимке самым чудеснейшим образом в виде чаши тюльпана сочетаются различные цвета и оттенки: красный, зеленый и синий - это цвета излучений от ионизированной серы, водорода и атомарного кислорода.
Мощное ультрафиолетовое излучение от яркой молодой звезды в центре космического тюльпана ионизует атомы и дает энергию для свечения туманности.
Светящееся облако межзвездного газа и пыли также известно и под другими названиями - Sharpless или же the Cygnus Star Cloud. Этот космический объект расположен в северном созвездии Лебедя на расстоянии около 8 тысяч световых лет от Земли.
Туманность Ирис
Подобно нежным космическим лепесткам, эти облака межзвездного газа и пыли распустились на расстоянии 1300 световых лет в звездном поле созвездия Цефей. Это туманность Ирис, которая занесена в каталог как NGC 7023 и названная так за внешний вид, вызывающий ассоциации с этим цветком.
Космическая роза
Полупрозрачная мерцающая красная структура, представленная на снимке, представляет собой остатки звезды, расположенные в созвездии Золотой Рыбы, принадлежащей галактике Большое Магелланово Облако. Ее прародителем был белый карлик - звезда солнечного типа на конечной стадии эволюции. Эта туманность под кодовым названием SNR 0519 образовалась примерно 600 лет назад. Космическая роза хранит память о последних днях погибшей звезды.
Несмотря на то, что Большое Магелланово Облако по меньшей мере в 10 раз меньше Млечного Пути, астрономы находят в нем множество остатков сверхновых, что говорит об интенсивных процессах звездообразования, идущих в этой звездной системе на протяжении сотен миллионов лет.
Космический телескоп нашел в созвездии Лиры хрупкий цветок - туманность Кольцо, или M 57. При благоприятных условиях заметить туманность можно даже в 50-мм бинокль.
И вид ее очень красив! Окруженная прекрасными звездными полями, она кажется крошечным овальным пятнышком, немного искрящимся по краям. Но если рассматривать эту планетарную туманность в телескоп, то ее внешняя оболочка выглядит удивительно похожей на нежные лепестки цветка камелии. Планетарная туманность представляет собой оболочку из материала, выброшенного умирающей звездой.
М57 открыл французский астроном Антуан Даркье де Пелепуа в 1779 году при помощи 2,5-дюймового рефрактора. В такой инструмент он, конечно, не мог разглядеть подробностей ее структуры и записал: «…размерами с Юпитер и напоминает тусклеющую планету». Вот после такого рода сообщений за М57 и другими похожими туманностями и закрепилось название «планетарные».
Сейчас планетарные туманности выделены в отдельный класс космических объектов, но с планетами они не имеют ничего общего.
Как один из лучших примеров планетарной туманности М57 является любимой мишенью астрономов-любителей.
Туманность Кокон предстает как аленький цветочек в глубинах космоса.
Туманность расположена в созвездии Лебедя. Ее можно найти на севере созвездия, недалеко от границы с созвездием Ящерицы. По форме туманность напоминает яркий цветок или кокон, в который завернута звезда 10-й звездной величины. Именно она заставляет светиться газ вокруг себя, разогревая его ультрафиолетовым излучением.
Валентинова роза
NGC 7129 - рассеянное скопление с отражающей туманностью, расположенное в созвездии Цефей.
Название «Валентинова роза» NGC 7129 получила за необычайное сходство с цветком и в честь дня святого Валентина. Красный - нагретый газ, зеленый - моноксид углерода.
Внутри богатого пылью и газом скопления NGC 7129 наблюдается активное звездообразование. Несмотря на относительно небольшой размер (примерно 10 световых лет), в его составе 130 ярких молодых звезд, возраст которых около миллиона лет.
Трехраздельная туманность очень похожа на пурпурную фиалку.
Туманность неописуемой красоты, также известная как M20 и NGC 6514, видна в хороший бинокль в созвездии Стрельца. В ней царят энергичные процессы звездообразования. Это космические звездные ясли, полные цветовых контрастов.
Темные пылевые волокна, которые разделяют M20 на части, образовались в атмосферах холодных звезд-гигантов и из вещества, выброшенного при взрывах сверхновых. Свет M20, который мы видим сейчас, покинул ее около 3000 лет назад. Туманность находится примерно в 5 000 световых лет от Земли.
Трехраздельной туманность называется потому, что в ней собрались вместе три вида туманностей: эмиссионные туманности образованные излучением атомов водорода, голубые отражательные туманности со свечением пыли, отражающей звездный свет, и темные туманности из силуэтов плотных пылевых облаков на фоне областей излучения.
Яркий голубой цветок
Галактика "Kолесо телеги" - результат столкновения маленькой и большой галактик. После того, как маленькая галактика, похожая на Млечный путь, прошла сквозь большую галактику, от точки столкновения стали распространяться волны звездообразования, выглядящие как рябь на поверхности озера.
При взаимодействии галактик звезды практически не сталкиваются. Гравитация, как главная действующая сила, заставляет волны плотности двигаться к периферии, вызывая формирование горячих ярких молодых звезд, которые образуют кольцо, напоминающее больше голубой цветок, чем колесо телеги.
Космический цветок
Туманность Розетка, или NGC 2237, напоминающая фантастический красный цветок – это рассеянное звездное скопление NGC 2244 и гигантская эмиссионная туманность, расположенные вблизи одного из больших молекулярных облаков в созвездии Единорог галактики Млечный Путь.
В ясные безлунные ночи вдали от городской засветки рассеянное звездное скопление
наблюдается невооруженным глазом. Звезды данного скопления образовались сравнительно недавно из вещества туманности.
Оно является одним из любимых астрономических объектов среди любителей астрономии.
В 2001 году ученые-физики решили объединить усилия для ответа на весьма экстравагантный вопрос: «Какого цвета Вселенная?».
То есть, какой цвет увидел бы сторонний наблюдатель при условии, что Вселенная находится в маленькой коробке и все ее оттенки видны одновременно? Второе условие — отсутствие движения материи. Это уточнение было добавлено, так как из-за эффекта Доплера у звезд, которые удаляются от Земли, наблюдается «красное смещение». То есть, удаляющиеся звезды воспринимаются наблюдателем как более красные.
Хотя, как отмечено в обзоре New Scientist, ответ на этот вопрос может оказаться совершенно бесполезным, все же астрономы сочли, что спектральный анализ поможет им проследить историю формирования звезд. В январе 2002 года, после относительно недолгих исследований, ученые предъявили общественности результат.
На изображении ниже вы увидите его — цвет Вселенной.
Изначальный цвет Вселенной — по версии исследователей
Сразу после объявления результатов ученые подверглись жестокой критике. Журналисты Guardian и других изданий разбили в пух и прах несчастных астрономов. На то была причина — трудно поверить, что Вселенная действительно бирюзовая. Но ошиблись ли ученые?
К сожалению, да.
Миллиарды лет как материал для анализа
Исследователи пришли к такому выводу на основе данных 2dF Galaxy Redshift Survey и спектрального анализа. Исследование охватило несколько миллиардов световых лет и около 200 000 галактик. Это был самый масштабный анализ космоса в истории — достаточно масштабный, чтобы получить правдоподобное представление о Вселенной.
С помощью спектрального анализа была исследована вся световая энергия Вселенной с разбивкой по длине волны (и по цветам, соответствующим определенной длине). Здесь стоит уточнить, что белый состоит из множества цветов спектра, поэтому, направив луч фонаря на призму, на выходе вы получите радугу.
А если вы пропустите через призму весь свет Вселенной, то результат будет примерно таким:
Интенсивность космического спектра разбивается на множества длин волн, которые, в свою очередь, соответствуют различным цветам. Хотя диапазон света, видимого человеческим глазом, составляет примерно 4 000-7 000 ангстрем.
Крайние точки линейного графика соответствуют темным и ярким полосам спектра, что указывает на «характерное излучение и поглощение различных элементов». Старые звезды испускают и поглощают элементы активнее, чем молодые, что и формирует различные цвета спектра на графике. Чем холоднее оттенок, тем моложе звезда. Чем краснее цвет — тем звезда старше. Время идет, звезды «стареют», спектр меняется.
Благодаря этому анализу ученые смогли определить, что большинство звезд во Вселенной старше 5 миллиардов лет. «В связи с сокращением запасов межзвездного газа для формирования новых звезд», активность самих звезд постоянно меняется, что влияет на спектр.
На данном этапе все выводы представляются верными. Реальная ошибка закралась на этапе использования программного обеспечения. Ученые с помощью компьютерной программы смешали все цвета «Вселенского спектра» в один — но не уделили достаточного внимания правильному балансу белого на используемом софте.
Словом, по вине разного сочетания оттенков, «цвет Вселенной» будет сильно зависеть от наблюдателя и условий наблюдения. Днем цвет будет казаться более красным. При комнатном освещении — голубым. Профессиональные дизайнеры, заметив публикацию ученых, проверили данные и обнаружили, что программное обеспечение исследователей было откалибровано в сторону красных, теплых оттенков, что не является стандартной практикой цветопередачи.
На изображении — одно и то же белое керамическое изделие. В первом случае цветопередача стандартна, во втором — белый цвет «смещен» левее, в сторону теплых оттенков.
«Это большой позор », — сетовал один из ученых, Карл Глазербрук (Karl Glazebrook), — «Но мы занимаемся наукой, а не политикой, поэтому признаем свои ошибки ».
Коротко говоря, основная проблема в следующем: если вы наблюдаете весь свет Вселенной, то у вас не может быть еще одного источника света, освещающего Вселенную, не правда ли? В конце концов, физики исправили свою ошибку и получили результат, максимально приближенный к реальному.
Боимся разочаровать вас, но, судя по всему, Вселенная имеет скучный бледно-бежевый оттенок.
