Światło składa się z fotonów . Fotony to drobne kawałki energii zawarte w polach elektrycznych i magnetycznych , które podtrzymują się wzajemnie — zawsze, chyba że coś się z nimi dzieje . W przestrzeni kosmicznej , na zewnątrz poza ziemską atmosferę , są gwiazdy, czarne dziury , galaktyki , pył, chmury gazowe i wiele, wiele pustki . Kiedy fotony podróżować w kosmosie ich los zależy od ich interakcji z tych podmiotów , a także z samej przestrzeni . Podróż w liniach prostych
Jednym z najistotniejszych cech świetlnych jest to, że porusza się po liniach prostych . Jeśli nie ma nic wokół zakłócić ścieżkę fotonu , to jest dokładnie to, co będzie robić : podróż w linii prostej . Ponieważ większość przestrzeni jest pusta , większość czasu większość fotonów prostu wracamy na bardzo długi czas . Na przykład światło z najbardziej odległego obiektu wykrytego wyjazd 13000000000 lat , aby dotrzeć do Ziemi . Todługa podróż . Istnieją inne losy możliwe dla fotonu w przestrzeni kosmicznej .
Interakcja z materii
międzygwiezdny obłok gazu pokazuje efekty transmisji fotonów , rozproszenia i absorpcji .
Gdy światło napotyka sprawa , jedna z trzech rzeczy mogą się zdarzyć . Może transmitować aż tak, jakby nic nie było ; może rozproszyć się ; może się wchłania . Widoki obłokach gazowych pokazać te interakcje . Pewne światło od gwiazd za chmury będzie zrobić to przez . Pewne światło z sąsiednich gwiazdkowych będzie odbijać się chmury . Pewne światło zostanie wchłonięta i rozgrzać chmurę , co świeci w podczerwieni. Imperium zakrzywiona przestrzeń
Gdy obiekty są na tyle ciężkie,krzywizna umieścili na tkaniny przestrzeni jest wykrywalna .
wszechświat jest pełen pustych przestrzeni , ale nawet pusta przestrzeń może być czasem ciekawe. Jedną z konsekwencji Einsteina ogólnej teorii względności jest to, że przestrzeń może być zakrzywiona . Obiekty o masie zmienić charakter przestrzeni wokół nich . Do przedmiotów codziennego użytku to efekt jest zupełnie niezauważalne . Jeżeliobiekt jest wystarczająco ciężki, choćpowoduje to krzywizna może być wykryty. Co to oznacza dla fotonów w przestrzeni jest to, że zwykłe proste linie , które chcieliby podróżować się zakrzywione . Obserwuje się to w efekcie zwanego soczewkowaniem grawitacyjnym .
Redshift
Jest jeszcze jeden sposób, w jakicharakter samej przestrzeni modyfikuje sposób fotony podróżowania . Wszechświat wciąż się rozwija, powodowany przez pierwotnego impulsu z Wielkiego Wybuchu . Nie jest to , że wszystkie obiekty rozprzestrzeniają się od siebie , ale sama przestrzeń rozszerza się pomiędzy przedmiotami. Jeśli ścieżka między odległej gwiazdy i Ziemi jest reprezentowane grubą gumką , to tak, jakbybyły z gumy zespół rozciągania . Mrówka , że zaczął chodzić z drugim końcu gumką miałby jego ścieżka rozciągnięty ponad mrówki , który rozpoczął się gdzieś w środku . , Że to samo dzieje się z fotonów . Odległe fotony są spowolnione ponad bliższych fotonów . Daje to efekt rozciągnięcia długości fali. Jest tosłynny ” przesunięcie ku czerwieni” odkrył na początku 1900 . Imperium