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宇宙是什么颜色?科学家分析20万个星系光谱,算出真实的宇宙色

早在二零零二年的时候,约翰·霍普金斯大学当中的天文学家卡尔·格莱兹布鲁克,还有伊万·鲍德里,他们决定去做一件听起来特别浪漫的事情。

他们针对澳大利亚“2dF星系红移巡天”项目里的20万个星系的光谱展开了分析,宇宙光谱所呈现的是宇宙内所有恒星以及星系辐射出来的光能量于不同波长之上的分布加总情况,借助这一光谱,天文学家能够反向推断宇宙的恒星形成历史(Star Formation History, SFH) 。

光谱里头的特征吸收线以及发射线好似化石记录那般,揭示出不同年龄阶段恒星的比例,年轻且大质量的恒星主要发射高能的蓝光还有紫外光,然而年老且低质量的恒星主要贡献红光以及红外光,所以,宇宙的整体光谱实际上是宇宙年龄跟活力的直接函数 。

为了把这二十万个星系的光谱数据,转变为能被人类视觉感知的单一颜色,研究团队得去克服多重的物理学以及生物学方面的转换障碍,这一过程涵盖复杂的去红移处理,还有光度加权计算。

首先,因宇宙呈现膨胀态势致使产生红移效应,也就是Redshift这种现象,所以那些与地球保持远离状态的星系所发出的光的波长便会出现被拉长的情况。那么,为了能获取到宇宙的“固有”颜色,研究人员必须要对观测得到像“去红移”,也就是de - redshift就是把它还原成处于静止参考系之下的发射光谱这种情况,得依照这样的要求来处理观测到的光谱。

宇宙光谱看起来是这样的:

其次,得依据不同星系的亮度来做加权平均,以此保证结果所代表的为宇宙光子的总体分布,并非单个星系的算术平均。

最终,且是最为关键的那一步,乃是把物理光谱映照至人类的视觉感知空间之中。研究人员运用了CIE(国际照明委员会)标准色度系统,去计算当此光谱投射于人眼视网膜之上的时候,三种视锥细胞亦即L、M、S锥体的那种刺激值。

这一步骤,并非仅仅取决于光谱自身,而且还极度依赖于观察环境的设置,也就是“白点”(White Point)的挑选 。

最初给出的计算之 result表明,那一时期的宇宙展现为一种透着清新之感的淡绿松石颜色,大致是那种你根本支付不起的珠宝品牌所具有的标志性色彩 。正是以下这般的颜色 :

媒体沸腾了,大家觉得生活在一个蒂芙尼蓝的宇宙里充满了希望。

然而,美好的情形并未持续很长时间,色彩科学家马克·费尔柴尔德给天文学家们带来了不利的情况。他点明天文学家在运用软件合成颜色的过程中犯了一个较为低级的失误,他们把“白点”的设置弄错了 。

简而言之,可类比为你戴着一副玫瑰色眼镜去瞅世界,而后宣称世界是粉红色的。当天文学家们对白点做出修正,将红移效应所带来的干扰予以去除后,绿松石色无踪了,被一种极为接近白色且带有淡淡暖调的米色取代,其十六进制代码为 #FFF8E7 。

存在这样一种颜色,此颜色于视觉方面是极为微妙的,一旦背景为白色,那么它看上去就仿若淡奶油色,要是背景是黑色,那它看上去近乎便是白色的了。

察觉到此处,你大概会有想要争辩的想法出现:“你该不会是在糊弄我吧?这太空在一眼放去时明明显现的是黑色,哪里会有米色存在呀?”。

别急,这其实是你的眼睛被宇宙的“空”给骗了。

_宇宙拿铁色是什么意思_宇宙拿铁色rgb

我们之所以觉得宇宙呈现黑色,是由于太空大致处于真空状况,不存在大气层用以散射光线(这和地球上存在蓝天的情形不同)。并且恒星彼此间隔距离过远,光线极为稀疏,倘若光子没有直接撞击到你的视网膜,那么你的眼睛所见到的唯有一片虚无的背景。

科学家声称的“米色”,并非宇宙背景板所呈现的颜色,而是宇宙中“内容物”的色彩。你能够设想,将宇宙里那几千亿个星系统统投掷进一个庞大的搅拌机内,按下“混合”按钮。当你把所有年轻恒星发出的蓝光、老年恒星发出的红光搅拌至均匀状态后,所得到的这杯会发光的“果汁”,才是宇宙真正的平均色彩。

为给那个稍微显得平庸的颜色取个名字,研究团队在《华盛顿邮报》上举办了一回征名活动。有人提议叫“大爆炸米色”,有人以恶搞的方式说叫“原始蛤蜊浓汤” 。最终,尽管“宇宙卡布奇诺”的票数是最高的,然而天文学家们行使了“最终解释权”,选定了“宇宙拿铁”(Cosmic Latte) 。

原因十分充足:Latte于意大利语之中是牛奶之意,既对伽利略致以敬意,又与我们的银河系(Milky Way)形成呼应 。

当然,原因更贴近实际情况的或许是,这群从事科研工作的人员,每日都得在那实验室内,喝下数量多得数不过来的若干杯咖啡 。

不过,宇宙并非生来就是拿铁色的,它的“脸色”一直在变。

大约100亿年前,当它还是个精神小伙时,宇宙平均颜色是迷人的淡蓝色 ,那是宇宙的青春期 ,恒星形成爆发 ,到处都是燃烧剧烈、寿命短暂的大质量蓝星 ,充满了高能、躁动和无限的可能性 。

但跟着时间慢慢过去,那些脾气暴躁的蓝星最早燃烧殆尽灭亡,宇宙的造星能力也开始呈断崖式下降。如今,宇宙里只剩下许多寿命漫长的红矮星和正在变老的红巨星,原本的蓝色逐步退去,沉积成了这样温吞的拿铁色。

也可以理解为宇宙随着年纪的增长发黄了……

但这并非是最终的结局,依据科学家所做出的预测,伴随宇宙持续进行“氧化”从而走向衰老,它自身的平均颜色将会变得越发红,直至最终时分;所有的恒星都熄灭,进而归向永恒的黑色 。

故,当下之“拿铁色阶段”,恰为宇宙之中年危机时分:已挥别年少时之蓝色锐芒,尚未至全然躺平之 red 晚年,唯能紧裹其那件米色之羊绒开衫,于沙发上发呆 。

在这里推荐一本书,里面就提到了宇宙拿铁色:

参考:

这个网址链接,是相关博客的特定分类页面链接,其中分类为颜色,页面处于第23页 。

这是一个网址链接,没法用特定规则改写句子,它就是:https://spaceflightnow.com/news/n0201/11color/release.html (它只是一段网址,不符合改写句子的要求,只能原样呈现。)。

那链接为,https://upergywordpressgr.wordpress.com/ ,在其之下,2020年4月14日那日期处,有/cosmic-latte-fff8e7/ 。

这是一个网址链接,https://www.astro.ljmu.ac.uk/~ikb/press/color.html ,它指向特定的内容网页 。 连接内容与该网址相关 。 此链接蕴含着特定的。

这是一个链接,链接内容为https://www.sciencedaily.com/releases/2002/03/020311080051.htm 。

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