为什么外太空看起来一片漆黑？

Daphane

來源: 新浪科技



犹他州拱门国家公园上方的黑色夜空

　　新浪科技讯 北京时间7月1日消息，无论是仰望夜空，还是惊叹于网络上绚丽的宇宙照片，你会发现两者并没有太大的区别：都是漆黑深邃的太空，点缀着明亮的星星、行星或宇宙飞船。那你有没有想过，为什么宇宙漆黑一片？为什么宇宙不是五彩斑斓的，比如就像地球上白日里的蓝色天空一样？
　　宇宙的黑，跟缺乏光线没有关系。
　　加州大学圣克鲁茨分校的天文学及天体物理学研究生腾雷·哈钦森-史密斯解释说：“你也许会以为，既然我们银河系中有无数的恒星，而宇宙中又有无数的星系，还有数不尽的其他可以反射光线的物体，比如行星等，那么我们在夜晚仰望天空时，整个夜空应该异常明亮才是。然而事实上，宇宙非常黑暗。”
　　哈钦森-史密斯说，这个矛盾，在物理学和天文学界被称为“奥伯斯佯谬”，它或许可以用时空膨胀理论来解释，即“因为我们的宇宙的膨胀速度超过了光速……来自遥远星系的光芒可能会被拉伸，并变成我们肉眼无法察觉的红外线、微波和无线电波”。又因为它们无法被察觉，所以在人类的肉眼看来就是漆黑的。
　　米兰达·阿普费尔也是加州大学圣克鲁茨分校的天文学及天体物理学研究生。她与哈钦森-史密斯的看法一致。她说：“恒星可以发出各种颜色的光，甚至包括人眼看不见的颜色，比如紫外线或红外线。如果我们的眼睛可以看到微波，那么我们会看到整个宇宙都在发光。”阿普费尔说，这是因为宇宙微波背景仍然充斥着整个太空。（宇宙微波背景，宇宙中最古老的光，来自宇宙大爆炸，因宇宙早期存在的质子和电子而分散。）
星际和行星际之间一片漆黑的另一个原因是宇宙空间近乎真空。回想一下，地球上的天空之所以是蔚蓝的，是因为构成大气的分子（包括氮和氧等）将太阳的可见光中波长较短的蓝光和紫光等向各个方向散射，当然也包括向我们的眼睛方向散射。但是，没有这些物质的话，光线从其光源发射出来后，便沿着直线传播，直到被接收。由于太空近乎真空，这便意味着太空中几乎不存在这些粒子，恒星和行星之间也就没有任何可以分散光线、使之进入我们眼帘的物质。既然没有光线进入我们的眼睛，那么我们眼睛看到的自然是黑洞洞的一片。
　　尽管如此，2021年发表的一项研究表明，宇宙可能并不像科学家们起初想象的那么漆黑。基于NASA的旨在探索冥王星和柯伊伯带的新视野号任务，研究人员已经可以在不受地球或太阳的光线干扰的情况下，观察太空。研究团队接着筛选了新视野号拍摄的照片，减去来自已知恒星、银河系和可能星系的所有光线，以及任何可能来自相机的光线。最后，他们发现，宇宙的背景光，仍旧比预测的明亮两倍。
　　宇宙为什么会比我们想象得更加明亮，仍是一个未解之谜，并且也将是未来研究的一个重点。不过在那之前，我们仍可以这么说：宇宙依旧比漆黑更“黝黑”。