Астрофізики пояснили, чому світло зберігає енергію протягом мільйонів років перебування у космосі

Дослідження властивостей світла, яке подолало 25 мільйонів світлових років від Галактики Вертушка до Землі, дало змогу науковцям пояснити механізм збереження енергії фотонів у космічному просторі. Спостереження проводилися астрофотографом у Сан-Дієго за допомогою телескопа.

Основною причиною стійкості світла під час тривалого руху через космос є відсутність маси у фотонів. Електромагнітні хвилі без маси здатні подорожувати у вакуумі з максимально можливою швидкістю 299 792 458 м/с і не втрачають енергії за відсутності зіткнень з об'єктами на кшталт космічного пилу.

Космічний простір між зірками, планетами та галактиками характеризується надзвичайно низькою щільністю речовини, що дозволяє фотонам рухатись мільйони та мільярди років без значних перешкод. Світло, яке не зазнає відбиття або розсіювання, зберігає свою енергію незалежно від пройденої відстані.

Згідно з теорією відносності, для фотонів, які рухаються з максимальною швидкістю, час повністю зупиняється. З погляду самого фотона простір стискається до нуля, а момент випромінення і поглинання є ідентичними. Цей релятивістський ефект пояснює, чому світло не зазнає «втоми часу» в процесі подорожі космосом.

Результати досліджень підтверджують можливість спостереження далеких астрономічних об'єктів у їхньому історичному стані. Фотони, які покинули Галактику Вертушка 25 мільйонів років тому, зберегли інформацію про стан цього об'єкта в далекому минулому, що робить можливими астрофізичні дослідження еволюції Всесвіту.

Дослідження має практичне значення для розвитку астрономічних спостережень та поглиблення розуміння фундаментальних властивостей простору та часу.