Как выглядит вселенная? На первый взгляд, это простой вопрос. Все знают как выглядит небо, полное звезд, Млечный Путь, красочные туманности или галактики. Изображения и фотографии - это одно. Но как же выглядят эти тела на самом деле?

Если мы находились в воображаемом космическом корабле и полетели бы, чтобы посмотреть на них, увидим ли мы Вселенную такой, как нам ее изображают на цветных фотографиях?

Ни один объект во Вселенной на самом деле не имеет цвета. Все дело в том, что цвет не является фундаментальным свойством реальности, он формируется в мозгу наблюдателя.

Цвет звезд.
Цвет звезд определяется температурой поверхности звезды.

Основной особенностью звезд является их способность излучать свет. Это свойство, которое является общим для всех объектов, с температурой выше нуля Кельвина. Различие - в количестве излучаемого "света" (т. е. электромагнитного излучения) и по длине волны, которые по-разному излучают горячие объекты.

Например, холодные звезды, имеющие температуру поверхности около 3000 Кельвинов имеют максимальное излучение в инфракрасной области (тепловое излучение). Это излучение, которое мы не можем воспринимать нашими глазами, но мы можем его зарегистрировать специальными приборами. Такие звезды имеют определенное количество излучения также в видимой части электромагнитного спектра. Но гораздо меньше, чем в инфракрасном диапазоне. Наибольшее количество его видимого излучения находится в красном спектре, в синем - минимальное.

При попадании на сетчатку глаза, все компоненты видимого света соединяются. Получившееся изображение будет зависеть от того, волны какой части видимого спектра преобладают. Таким образом цвет более холодных звёзд получается красноватым.

Аналогичная ситуация наблюдается и с голубыми звездами. Единственное различие заключается в том, что максимум, который излучают эти звезды, находится на противоположной стороне видимого спектра в ультрафиолетовой области. Он примыкает к синей части спектра. Большая часть видимого света, который мы регистрируем в свете этих звезд, является синим, в гораздо меньшем количестве присутствуют волны красного цвета. В совокупности все волны, попавшие от света таких звезд на сетчатку глаза, создадут синеватый свет.

Цвет туманностей.
Ирония судьбы заключается в том, что именно эти объекты, которые известны нам по фотографиям, как яркие, переливающиеся всеми цветами, абстрактные картины, на самом деле выглядят совсем иначе. Если мы будем летать на нашем воображаемом космическом корабле вокруг них - мы, вероятно, даже не увидели бы их.

Виной тому является физика.

Эти потрясающие по своей красоте на фотографиях объекты состоят из огромного количества газа и пыли, но это вещество сильно разрежено в пространстве космоса. В подобных скоплениях плотность вещества еще меньше, чем в вакууме, искусственно создаваемом учеными для проведения научных экспериментов на Земле. Мы можем наблюдать их на фотографиях в цвете и форме, только благодаря тому, что они находятся от нас на огромном расстоянии.

Более того, их цвета на фотографиях не соответствуют действительности. Типичная фотография туманности получается благодаря тому, что ученые фотографируют один и тот же объект с использованием разных фильтров, а затем изображения полученные с использованием этих фильтров складываются вместе. С использованием оптических камер туманность может быть снята в красной полосе, затем в синей и зеленой. Также астрономы с помощью различного оборудования могут применять другие фильтры, так они могут узнать, насколько ярким является объект в радио, микроволновом, инфракрасном или ультрафиолетовом спектре. Затем все изображения обрабатываются и объединяются так, что в результате получается красочная фотография.

Популярной, например, является палитра, используемая Космическим телескопом Хаббла. Темно-красный цвет - это ионизированная сера, красный - ионизированный водород и бирюза - ионизированный кислород. Благодаря такой палитре ученые могут отличить состав отдельных участков этих объектов.

К истинным цветам туманности такие фотографии не имеют никакого отношения, как бы они ни были разнообразны и красивы.

Источник: научпоп...
#вселенная