우주가 영원히 확장되고 별이 가득 찬 경우 왜 밤하늘이 어둡습니까? 이것은 고대부터 철학자와 과학자들이 물었던 질문입니다. 관찰자가 숲에 서있을 때 모든 방향으로 나무를 보는 것처럼, 무한 우주의 모든 시야는 별의 반짝임으로 끝나야합니다. 그 결과는 하늘의 빛이 비추는 하늘이되어야합니다. 밤하늘은 낮보다 밝거나 밝지 않아야 할뿐만 아니라 모든 태양으로부터의 열이 지구의 바다를 끓일 정도로 충분해야합니다! 따라서이 기사와 함께 제공되는 눈에 띄는 그림에 묘사 된 별이 빛나는 장면은 위의 코스모스를 응시하는 것과 비교할 때 별이 빠진 것으로 보입니다.
에드거 앨런 포 (Edgar Allen Poe)는 1850 년의“말의 힘”이라는 제목의이 퍼즐에서이 퍼즐에 대해 생각했습니다. 그는 천상의 빛에 의해 방출 된 결합 조명을“우주의 황금 벽”이라고 언급했다. 예를 들어, 숲의 관찰자는 숲이 시선이 나무에 의해 방해되는 평균 거리 인 배경 제한보다 더 멀리 있기 때문에 나무의 화면을 볼 수 있습니다. 유사하게, 별들로 채워진 끝없는 우주의 어느 지점에서든, 가까이있는 별들은 시야의 모든 평방 인치가 먼 태양으로부터의 빛으로 채워질 때까지 더 먼 별들과 겹쳐 져야합니다.
현재의 추정치는 호주 천문학 자들이 완료 한 2003 년 조사에 근거하여 우주의 별 수를 70 개의 섹스 틸리 온 (7 억 7 천만 백만)에 놓았습니다. 그것은 지구의 모든 해변과 사막에있는 모래 알갱이의 10 배에 달하며, 전체 하늘을 별빛으로 채울만큼 충분합니다!
그러나 밤하늘은 우주에 비추어 씻겨 나지 않기 때문에 초기 이론가들은 별의 수가 제한되었거나 빛이 지구에 도달하지 못한 것으로 추측했다. 성간 먼지가 발견되었을 때 일부 사람들은 그 이유가 밝혀 졌다고 생각했습니다. 그러나 계산에 따르면 먼지 입자가 누락 된 별빛을 모두 흡수하면 먼지 입자 자체가 빛나기 시작합니다.
답은 알버트 아인슈타인의 상대성 이론에서 암시 된 것으로 마침내 설명되었습니다.
100 억에서 20 억년 전의 어딘가에서, 우주는 빅뱅 (Big Bang)이라는 사건에 의해 형성되었습니다. 왜 그런 일이 일어 났는지와 그 이전의 일이 가장 깊은 미스터리로 남아 있지만 이제는 과학계에서 대부분의 사람들에게 반박 할 수없는 것 같습니다. 모든 물질과 에너지, 본질적으로 지금까지 존재했거나 가능할 수있는 모든 것이 집중되고 상상할 수 없을 정도로 밀도가 높은 상태에 국한되었습니다. 흥미롭게도 우주의 모든 것이 아무것도 채워져 있지 않은 공간으로 둘러싸인 어떤 장소로 압착 된 것처럼 보이지 않았습니다. 사실, 그것은 였다 우주-모든 문제, 에너지 과 그들이 채우는 모든 공간. 외부 표면이 없어 외부 크기가 중요하지 않았습니다. 그 밖에는 존재하지 않았으며 오늘날에도 마찬가지입니다.
그럼에도 불구하고 여전히 논쟁의 여지가있는이 우주의 커널은 폭발을 경험 한 것처럼 매우 빠른 속도로 확장하기 시작했습니다.이 확장은 시간이 지남에 따라 실제로 증가하지 않았습니다! 더 많은 논의의 요점은 우주는 유한 한 순간에 시작되었다.
상대성 이론의 또 다른 의미는 어두운 밤하늘도 설명하는 데 도움이됩니다. 한정된 속도로 빛이 이동합니다. 그러나 속도가 너무 빨라 1 년 동안 이동 한 거리로 속도가 표현됩니다. 이것은 가벼운 년으로 알려져 있으며 그 시간 동안 빛은 9.46 조 (9.46 ~ 10)를 통과합니다.12) 킬로미터 또는 5.88 조 (5.88 × 1012) 마일.
공간과 시간이 얽혀 있습니다. 우리는 시간을 거꾸로 보지 않고는 우주를 바라 볼 수 없습니다. 우주는 넓고 별들 사이의 간격은 엄청납니다. 예를 들어 별 사이의 평균 거리는 몇 광년입니다. 그러나 이것은 천문학으로 측정 한 다른 길이와 비교하여 가깝습니다. 우리 태양으로부터 우리 은하의 중심까지의 거리는 약 26,000 광년 또는 260 조 킬로미터입니다! 우리 은하에서 은하계까지, 안드로메다 별자리에 위치한 가장 가까운 은하계까지의 거리는 2 백만 광년이 넘습니다. 그것은 우리의 진화 계보가 잘 확립 되었음에도 불구하고이 행성에 현대인, 또는 호모 사피엔스가 없었을 때 지구로 떠난 그레이트 안드로메다 은하 (M31)에서 오늘 밤 우리가 보는 빛을 의미합니다. 허블 우주 망원경에 의해 발견 된 은하 인 지구에서 가장 먼 물체까지의 거리는 약 130 억 광년입니다. 우리 은하가 형성되기 전에이 은하를 보았습니다!
밤하늘이 검고 공간이 눈부신 빛으로 채워지지 않는 이유는 하늘을 채우는 별의 빛의 대부분이 지구에 도달 할 시간이 없었기 때문입니다. 현재 따라서, 별의 수는 본질적으로 무한하지만 우리가 볼 수있는 별의 수는 유한하며 이것은 하늘에서 공간의 광대 함으로 보이는 어두운 간격을 만듭니다.
공간을 비 조명으로 표시하는 다른 요인도 있습니다. 예를 들어, 많은 별들이 시간이 지남에 따라 죽거나 폭발하여 우주 내에서 빛의 양에 대한 기여를 제거합니다. 또한 우주의 팽창과 직접 관련된 현상 인 적색 이동으로 별빛이 감소합니다. 적색 이동은 둘 다 광파의 스트레칭을 포함하므로 도플러 효과와 유사합니다.
도플러 효과는 관찰자에 대한 광원의 움직임을 나타냅니다. 관찰자를 향하여 이동하는 물체의 빛은 더 높은 주파수 또는 빛 스펙트럼의 파란색 끝으로 압축됩니다. 멀리 떨어져있는 물체의 빛이 더 낮은 주파수 또는 빨간색 끝쪽으로 늘어납니다.
적색 이동은 광원의 움직임과 관련이 없으며, 광원이 관찰자로부터 떨어진 거리와 관련이 있습니다. 공간이 모든 방향으로 확장되기 때문에 매우 멀리있는 광원의 빛이 점점 더 멀어지고 거리가 멀어 질수록 빛의 파장이 빨간색을 향해 늘어납니다. 은하가 멀수록 빛이 지구까지 도달하는 경로가 길어집니다. 은하와 지구 사이의 거리도 지속적으로 증가하기 때문에 빛의 스펙트럼이 적색 끝쪽으로 뻗어 있습니다. 따라서 멀리 떨어진 은하에서 나온 빛은 가시 스펙트럼에서 적외선으로, 또는 그 너머로 전파 영역으로 적색 편이 될 수 있습니다. 따라서 적색 이동은 또한 지구에 도달하는 가시적 별빛의 범위를 줄이고 밤하늘을 더 어둡게 만듭니다.
이 토론이 담긴 사진은 올해 초 호주 멜버른 근처의 개인 천문대에서 천문학 자 브래드 무어가 제작했습니다. 이 장면은 그레이트 카리나에 성운 근처에 위치하고 있으며 NGC 3324로 알려져 있습니다. 또한 키홀 성운의 일반적인 이름을 가지고 있으며 에타 카리나에 성운은 카리나 남부 별자리에서 지구에서 약 9,000 광년 떨어져 있습니다. 그것은 젊고 밝은 별들로 이루어져 있으며, 그 중 일부는 주변의 수소가 풍부한 성운을 비추고 빛을 발합니다.
흥미롭게도, 이것은 가브리엘라 미스트랄 성운이라고도 불립니다. 칠레 시인을 수상한 노벨상과는 굉장히 유사하기 때문입니다. 자세히 보면 성운에서 그녀의 실루엣을 볼 수 있습니다.
그러나이 놀라운 이미지의 색조는 실제가 아닙니다. 이 뷰를 구성하는 재료의 구성을 나타내도록 할당되었습니다. 산소는 적색으로 표시되고 녹색은 수소의 존재를 나타내고 황은 청색 색조로 표시됩니다. 이 사진은 12.5 인치 Ritchey-Chretien Cassegrain 망원경과 3.5 메가 픽셀 천문 카메라를 통해 36 시간 노출이 필요했습니다.
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R. Jay GaBany 작성
