Nhưng nếu bạn đo ánh sáng nhìn thấy từ tất cả các thiên thể phát sáng ngoài đó, thì sắc độ trung bình của vũ trụ sẽ là bao nhiêu?
Không phải màu đen
Ivan Baldry, Giáo sư tại Viện Nghiên cứu Vật lý thiên văn học Liverpool John Moores ở Anh, nói với Live Science rằng: “Màu đen không phải là một màu. Màu đen chỉ là sự vắng mặt của ánh sáng có thể nhìn thấy được bằng mắt thường. Thay vào đó, màu sắc là kết quả của ánh sáng biểu kiến, được tạo ra trong khắp vũ trụ bởi các sao và thiên hà”.
Năm 2002, Baldry và Karl Glazebrook, một giáo sư xuất sắc tại Trung tâm Vật lý thiên văn và Siêu máy tính, Đại học Công nghệ Swinburne ở Úc, đã đồng đẫn dầu một nghiên cứu được công bố trên Astrophysical Journal, đo ánh sáng đến từ hàng chục nghìn thiên hà và kết hợp nó thành một quang phổ kỳ dị đại diện cho quang phổ của toàn bộ vũ trụ. Khi làm như vậy, hai nhà khoa học này và các đồng nghiệp của họ đã có thể tìm ra màu sắc trung bình của vũ trụ.
Quang phổ vũ trụ
Các sao và thiên hà phát ra bức xạ điện từ, chúng được phân tách thành các nhóm khác nhau dựa trên độ dài của bước sóng. Từ bước sóng ngắn nhất đến dài nhất, các nhóm bao gồm tia gamma, tia X, tử ngoại, ánh sáng biểu kiến, hồng ngoại, vi sóng và vô tuyến.
Ánh sáng biểu kiến chiếm một phần rất nhỏ trong dải bước sóng của quang phổ điện từ, nhưng nó là phần duy nhất mà mắt thường có thể nhìn thấy được. Những gì chúng ta nhận thức là màu sắc thực ra chỉ là các bước sóng khác nhau của ánh sáng biểu kiến; màu đỏ và cam có bước sóng dài hơn, còn màu xanh lam và tím có bước sóng ngắn hơn.
Quang phổ biểu kiến của một ngôi sao hoặc một thiên hà là thước đo độ sáng và bước sóng ánh sáng mà ngôi sao hoặc thiên hà đó phát ra. Do đó, có thể được sử dụng để xác định màu sắc trung bình của ngôi sao hoặc thiên hà đó.
Năm 2002, khảo sát Dịch chuyển Thiên hà 2dF của Úc - cuộc khảo sát lớn nhất về các thiên hà từng được thực hiện vào thời điểm đó - đã chụp đường quang phổ biểu kiến của hơn 200 nghìn thiên hà từ khắp nơi trong vũ trụ quan sát được.
Bằng cách kết hợp quang phổ của tất cả các thiên hà này, nhóm của Baldry và Glazebook đã có thể tạo ra một quang phổ ánh sáng biểu kiến đại diện chính xác cho toàn bộ vũ trụ, được gọi là quang phổ vũ trụ.
Baldry và Glazebrook đã viết trong một bài báo trực tuyến riêng biệt không được bình duyệt vào năm 2002 dựa trên khám phá của họ. Ngược lại, quang phổ vũ trụ cho phép họ xác định màu sắc trung bình của vũ trụ.
Chuyển đổi màu sắc
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một chương trình khớp màu trên máy tính để chuyển đổi quang phổ vũ trụ thành một màu duy nhất mà con người có thể nhìn thấy được, Baldry nói.
Baldry và Glazebrook đã viết trong bài báo trực tuyến của họ rằng, mắt của chúng ta có ba loại tế bào hình nón nhạy cảm với ánh sáng, mỗi loại giúp chúng ta cảm nhận một loạt các bước sóng ánh sáng biểu kiến khác nhau.
Điều này có nghĩa là chúng ta có một số điểm mù nhất định khiến chúng ta không thể nhận biết chính xác một số màu nhất định của các bước sóng trung gian trong dải quang phổ ánh sáng biểu kiến này.
Màu sắc chúng ta nhìn thấy cũng phụ thuộc vào tham chiếu của chúng ta đối với ánh sáng trắng khi chúng ta quan sát một vật thể. Ví dụ, màu sắc của một vật thể xuất hiện trong một căn phòng có ánh sáng rực rỡ có thể khác so với ngoài trời vào một ngày u ám.
Tuy nhiên, không gian màu CIE, được tạo bởi Ủy ban quốc tế về Chiếu sáng vào năm 1931, đã bù đắp cho những hạn chế về thị giác của chúng ta bằng cách gán một màu cho các kết hợp bước sóng khác nhau như được nhìn thấy bởi mắt người, đó là những gì mác các mô hình máy tính mà nhóm nghiên cứu đã sử dụng.
Họ xác định rằng, màu trung bình của vũ trụ là màu be, khoảng cách khác biệt quá xa so với màu trắng. Mặc dù đây là một phát hiện khá nhàm chán, nhưng nó không phải là một phát hiện đáng ngạc nhiên, vì ánh sáng trắng là kết quả của việc kết hợp tất cả các bước sóng khác nhau của ánh sáng nhìn thấy và quang phổ vũ trụ thì bao gồm một loạt các bước sóng như vậy.
Sau một cuộc thăm dò ý kiến của cả nhóm nghiên cứu, màu sắc này của vũ trụ cuối cùng được đặt tên là “cosmic latte”, dựa trên từ tiếng Ý có nghĩa là sữa. Các gợi ý khác bao gồm cappuccino cosmico, Big Bang beige và primordial clam chowder.
Dịch chuyển đỏ
Balrdy và Glazebrook đã viết trong bài báo trực tuyến của họ rằng, ý tưởng chính của quang phổ vũ trụ là nó đại diện cho ánh sáng của vũ trụ “như dự tính ban đầu”. Điều này có nghĩa là nó đại diện cho ánh sáng khi nó được phát ra từ khắp vũ trụ, không chỉ như cách nó xuất hiện với chúng ta trên Trái đất hiện tại.
Giống như tất cả các sóng, ánh sáng bị kéo giãn trên những khoảng cách rộng lớn do hiệu ứng Doppler. Khi ánh sáng bị kéo giãn, bước sóng của nó tăng lên và màu sắc của nó dịch chuyển về phía màu đỏ trong quang phổ được các nhà thiên văn gọi là dịch chuyển đỏ.
Điều này có nghĩa là ánh sáng mà chúng ta nhìn thấy không giống với màu nguyên bản ban đầu của nó. Baldry cho biết: “Chúng tôi đã loại bỏ hiệu ứng của dịch chuyển đỏ khỏi quang phổ của các thiên hà. Vì vậy, đó là quang phổ của các thiên hà khi chúng phát ra ánh sáng đó.
Do đó, cosmic latte là màu bạn sẽ nhìn thấy nếu bạn có thể nhìn xuống vũ trụ từ trên cao và nhìn thấy tất cả ánh sáng đến từ mọi thiên hà, các đám mây sao và khí cùng lúc”.
