Kép jóváírása: JHU
A John Hopkins Egyetem csillagászai néhány héttel ezelőtt bejelentették, hogy ha átlagoljuk az univerzum összes csillagjának színét, az eredmény egy akvamarin szín lesz. Miután felrobbantották a hibát, és újratervezték a számításukat, az egész világegyetem átlagos színe bézs színű lett.
Milyen színű az univerzum? A látszólag egyszerű kérdésre a csillagászok soha nem válaszoltak igazán. Nehéz pontos és teljes népszámlálást készíteni az univerzumban levő összes fényről.
Ugyanakkor a 2dF Galaxy Redshift Survey - egy több mint 200 000 galaxis felmérésével - amely az univerzum nagy részének fényét méri, a közelmúltban megpróbáltuk megválaszolni ezt a kérdést. Összeállítottuk az úgynevezett „Kozmikus spektrumot”, amely az univerzum helyi térfogatában lévő összes energiának az összegét adja ki, a fény különböző optikai hullámhosszain. A kozmikus spektrum így néz ki:
Ez az univerzumban a fény különböző hullámhosszain kibocsátott energia grafikonja (az adatok itt találhatók). Az ultraibolya és a kék fény a bal oldalon, a piros fény a jobb oldalon. Ezt úgy alakítottuk ki, hogy a 2dF felmérésben összekapcsoljuk a különféle galaxisok egyedi spektrumát. Az összeg az összes csillag fényét képviseli. Úgy gondoljuk, hogy mivel a 2dF-es felmérés olyan nagy (több milliárd fényévet elérve), ez a spektrum valóban reprezentatív. A kozmikus spektrumot így is megmutathatjuk:
Itt adtunk hozzá egy hozzávetőleges színt, amelyet a szem látna minden fény hullámhosszán (bár valójában nem látunk sok fényt körülbelül 4000 angström alatt, a közel ultraibolya; és szigorúan az monitorok nem tudják pontosan megjeleníteni a monokromatikus színeket, a szivárvány színét). .
Gondolkodhat erre, amit a szem látna, ha az egész világot egy prizmán keresztül tegyük egy szivárvány előállítására. A szín intenzitása arányos az intenzitással az univerzumban.
Mi tehát az átlagos szín? azaz a szín, amelyet egy megfigyelő látna, ha egy világegyetem egy dobozban van, és egyszerre láthatja az összes fényt (és nem mozogott, egy igazi földi megfigyelõ számára, minél távolabb van egy galaxis tőlünk, annál inkább Az összes fényünket átváltottuk, mielőtt kombinálnánk.
A kérdés megválaszolásához kiszámolnunk kell az emberi szem átlagos reakcióját ezekre a színekre. Hogyan fejezzük ki ezt a színt? A legelőnyösebb módszer a CIE x, y értékek idézése, amelyek meghatározzák a szín helyét a CIE kromatikus diagramban, és ezáltal azt a stimulust, amelyet a szem látni fog. Bármely spektrumnak, amelynek azonos x, y-je azonos színűnek kell lennie. Ezek a számok (0,345,0,345) és robusztusak, kiszámoltuk őket a 2dF felmérés különböző almintáira, és jelentéktelen mértékben különböznek egymástól. Még kiszámítottuk őket a Sloan Digital Sky Survey spektroszkópos felméréshez (amely valamikor 2002-ben felülmúlja a 2dFGRS-t, mint a legnagyobb vöröseltolódás-felmérést), és lényegében ugyanazok.
De mi a tényleges szín? Ehhez néhány feltételezést kell tennünk az emberi látásról és az általános megvilágítás mértékéről. Azt is tudnunk kell, hogy az Ön, az olvasó, milyen figyelőjét használja! Természetesen ez lehetetlen, de átlagot tudunk kitalálni. Tehát itt vannak a színek:
Mik ezek a színek? A világegyetem színét képviselik a különböző fehér pontok számára, amelyek az emberi szemnek a különféle megvilágításhoz való alkalmazkodását képviselik. Különböző körülmények között érzékeljük a különböző színeket, és a „fehér” színkép fajtája változik. Általános szabvány a „D65”, amely közel áll a nappali fénynek (kissé borult égboltban) fehér színben, és összehasonlítva azzal, hogy az univerzum vörösesnek tűnik. Talán az 'illumináns E' (azonos energiájú fehér pont) lenne az, amit látnánk a fehérhez, ha sötét lesz. Az „A világító fény” a beltéri világítást képviseli, amelyhez képest az Univerzum (és a nappali fény) nagyon kék. A színt a 2,2-es gammakorrekcióval és anélkül is megjelenítjük, ami a legjobb módszer tipikus monitorokon való megjelenítéshez. Mi biztosítja a lineáris fájlt, így bármikor alkalmazhatja a saját gamma-ját.
Szinte biztosan meg kell nézni a „gamma” feliratú színes foltokat, de nem minden kijelző azonos, így a futásteljesítmény eltérő lehet.
Mi történt a „türkiz” -nel?
Találtunk egy hibát a kódunkban! Eredeti számításunkban, amelyet a sajtóban olvashatott, (jóhiszeműen) szoftvert használtunk egy nem szabványos fehér ponttal. Inkább D65 fehér pontot kellett volna használni, de nem alkalmazta. Az eredmény egy tényleges fehér pont, kissé vöröses, mint az E-világító fény (mintha néhány piros neonfény lenne körül) 0,355,0,335-nél. Bár a világegyetem x, y értékei nem változnak az eredeti számításokhoz képest, a fehér pont eltolódása miatt az univerzum türkiz színűnek tűnik. (azaz x, y változatlan marad, de a megfelelő effektív RGB értékek eltolódnak).
Mondanom sem kell, hogy az első számítás óta sok leveleztünk a színtudósokkal, és most megírtuk a saját szoftverünket a pontosabb színérték elérése érdekében. Elismerjük, hogy az Univerzum színe trükk volt, hogy megpróbáljuk elérhetőbbé tenni a spektrumú történetünket. Ennek ellenére ténylegesen kiszámítható dolog, ezért fontosnak tartjuk, hogy helyesen dolgozzunk ki.
Szeretnénk rámutatni, hogy eredeti szándékunk csupán egy mulatságos lábjegyzet volt a cikkünkben, az eredeti sajtótörténet a legvadabb várakozásunkon túllépett! A hiba észlelése és felfedezése eltartott egy ideig. Csak egy maroknyi színtudós tudta meg a hibát. A történet egyik erkölcsi ténye, hogy nagyobb figyelmet kellett volna fordítanunk a „színtudomány” aspektusára, és ezt is meg kellett volna ítélni.
Elég beszélni. Tehát milyen színű az univerzum?
Valójában a válasz annyira közel áll a fehérhez, hogy nehéz megmondani. Ezért volt egy ilyen kis hiba olyan nagy hatással. A fehér leggyakoribb választása a D65. Ha viszont a kozmikus spektrum sugarat bevezetnék egy helyiségbe, amelyet csak izzólámpák erősen megvilágítanának (A világító fény), akkor nagyon kék színűnek tűnik, mint fentebb látható. Összességében valószínűleg az E világító fény a legmegfelelőbb, ha sötét körülmények között távolról néz az Univerzumra. Tehát az új legjobb tippeink:
BÉZS
Bár vitatható, hogy rózsaszínebbnek tűnik (mint a fenti D65). Sok szerencsét, ha látja a különbséget a szín és a fehér között! Önnek képesnek kell lennie arra, hogy csak látja, de ha az oldal hátterét feketévé tettük, akkor nagyon nehéz! Számos javaslatot kaptunk erre a színre. Az első tízben van, és úgy ítéli meg, hogy a győztes a „Cosmic Latte”, mivel a koffein elfogult!
A világegyetem szimulációja
Mindezen összetettségek miatt úgy döntöttünk, hogy magunknak is meglátjuk. Mark Fairchild, a Munsell Color Laboratories, Rochester, New York, dolgozik velünk a kozmikus spektrum szimulációjában, ők irányíthatják a fényforrásokat, hogy pontosan ugyanolyan vörös / zöld / kék szem stimulációt nyújtsanak, mint amit a kozmikus spektrumból látnánk. Ezután különféle megvilágítási körülmények között megnézhetjük, esetleg a mély teret szimulálva, és megnézhetjük magunk számára az Univerzum valódi színét.
Az igazi tudományos történet
Természetesen a kozmikus spektrum kiszámításának valódi motívuma valójában sokkal több volt, mint ezeknek a szép színes képeknek a elkészítése. A szín érdekes, de valójában a kozmikus spektrum részletekben gazdag, és sokkal többet mond nekünk a csillagképződés történetéről az univerzumban. Talán már észrevette, hogy a kozmikus spektrum sötét vonalakat és fényes sávokat tartalmaz, ezek megfelelnek a különböző elemek jellemző emissziójának és abszorpciójának:
Ezek emlékeztethetnek a Fraunhofer vonalakra a Naprendszerben. Pontosan ugyanaz az atomabszorpciós folyamat működik. A sötét vonalak erősségét a csillagok hőmérséklete határozza meg, amelyek hozzájárulnak a kozmikus spektrumhoz. Az idősebb csillagok légköre hidegebb, és különféle sorokat hoznak létre, mint a forró fiatal csillagok. A spektrum elemzésével meghatározhatjuk ezek relatív arányát, és megpróbálhatjuk következtetni arra, hogy a csillagképződés mértéke az Univerzum korábbi korszakaiban volt. Ezen elemzés dicsőséges részleteit Baldry, Glazebrook és munkatársai ismertetik. 2002. Itt látható egy egyszerű kép az univerzumban a csillagok kialakulásának valószínűbb történeteiről:
Ezek a modellek adják a helyes kozmikus spektrumot a 2dF felmérésben, és mindegyikük azt állítja, hogy a Space Magazine csillagok többsége több mint 5 milliárd évvel ezelőtt alakult ki. Ez természetesen azt jelenti, hogy az Univerzum színe a múltban más lett volna, ha több forró fiatal kék csillag volt. Valójában a legmegfelelőbb modellünkből kiszámolhatjuk, mi lenne ez. A szín evolúciója 13 milliárd évvel ezelőtt és 7 milliárd évvel a jövőben a következő feltevéseink szerint néz ki:
Az univerzum fiatalnak és kéknek indult, és fokozatosan vörösre nőtt, amikor a fejlődő „vörös” óriáscsillagok felépültek. Az új csillagok képződésének sebessége csapadékosan csökkent az elmúlt 6 milliárd évben az új csillagok kialakulásához szükséges csillagközi gázkészletek csökkenésének következtében. Amint a csillagképződés aránya folyamatosan csökken, és egyre több csillag válik óriássá, az Univerzum színe egyre vörösebbé válik. Végül minden csillag eltűnik, és semmi nem marad, csak fekete lyukak. Ezek is a Hawking-folyamat során elpárolognak, és semmi nem marad, csak a régi fény, amely önmagában megpirul, amikor az Univerzum örökre kiterjed (a jelenlegi kozmológiai modellben).
Eredeti forrás: JHU sajtóközlemény
