画像クレジット：JHU
ジョンホプキンス大学の天文学者は、数週間前に宇宙のすべての星の色を平均すると、結果はアクアマリンの色になると発表しました。彼らがバグを潰して計算を再実行すると、宇宙全体の平均色はベージュ色になりました。
宇宙の色は何ですか？この一見単純そうな質問は、天文学者が実際に答えたことはありません。宇宙のすべての光を正確かつ完全に調査することは困難です。
ただし、2dF Galaxy Redshift Survey（大量の宇宙からの光を測定する200,000を超える銀河の新しい調査）を使用して、最近この質問に答えることができました。私たちは「宇宙スペクトル」と呼ばれるものを構築しました。これは、光のさまざまな光波長で放出される宇宙の局所体積のすべてのエネルギーのすべての合計を表します。これは宇宙スペクトルがどのように見えるかです：
これは、さまざまな波長の光に対する宇宙から放出されるエネルギーのグラフです（データはこちら）。紫と青の光が左側にあり、赤の光が右側にあります。これは、2dF調査で別々の銀河のすべての個々のスペクトルを合計することによって構築されます。合計はすべての星の光を表します。 2dFの調査は非常に大きい（数十億光年に達する）ため、このスペクトルは本当に代表的であると私たちは考えています。この方法で宇宙スペクトルを表示することもできます。
ここでは、各波長の光で目に見えるおおよその色を入れました（実際には、約4000オングストローム未満の多くの光は近紫外では見えませんが、厳密には、モニターは虹の色である単色を正確に表示できません）。 。
これは、虹を生成するためにプリズムを通して宇宙のすべての光を入れた場合に目に見えるものと考えることができます。色の強度は、宇宙の強度に比例します。
それで、平均色は何ですか？つまり、ボックスに宇宙があり、一度にすべての光を見ることができる場合に、観測者が見るであろう色です（そして、それは動いていないので、地球上の実際の観測者にとって、銀河は私たちから遠ざかるほど多くなります。赤方偏移。結合する前に、すべての光を赤方偏移を減らしました。
この質問に答えるには、これらの色に対する人間の目の平均応答を計算する必要があります。この色をどのように表現しますか？最も客観的な方法は、CIE色度図での色の位置を指定するCIEのx、y値を引用することであり、したがって、目で見られる刺激になります。同じx、yのスペクトルは、同じ知覚色を与える必要があります。これらの数値は（0.345,0.345）であり、ロバストです。2dFサーベイのさまざまなサブサンプルについて計算しましたが、その差はわずかです。スローンデジタルスカイサーベイ分光測量（2002年に最大の赤方偏移サーベイとして2dFGRSを追い越す）のためにそれらを計算しましたが、それらは基本的に同じです。
しかし、実際の色は何ですか？これを行うには、人間の視覚と一般的な照明の程度についていくつかの仮定を行う必要があります。また、読者であるあなたが使用しているモニターを知る必要があります！もちろん、これは不可能ですが、平均的な推測は可能です。だからここに色があります：
これらの色は何ですか？それらは、さまざまな種類の照明に対する人間の目の順応を表す、さまざまな白い点に対する宇宙の色を表します。私たちはさまざまな状況でさまざまな色を知覚し、「白」に見えるスペクトルの種類は異なります。一般的な標準は「D65」です。これは、昼光（やや曇り空の中で）を白に設定し、それと比較して、宇宙が赤みを帯びているように見えます。 「イルミナントE」（等エネルギーホワイトポイント）は、暗順応したときに白で見られるものです。 「光源A」は屋内の照明を表しています。これに対して、宇宙（および昼光）は非常に青色です。また、2.2のガンマ補正がある場合とない場合の色も表示されます。これは、一般的なモニターでの表示に最適です。リニアファイルを提供しているので、必要に応じて独自のガンマを適用できます。
ほとんどの場合、「ガンマ」というラベルの付いたカラーパッチを見る必要がありますが、すべてのディスプレイが同じであるとは限らないため、走行距離が異なる場合があります。
では、「ターコイズ」はどうなりましたか？
コードにバグが見つかりました！プレスで読んだ可能性がある最初の計算では、標準外の白色点を使用して（誠意をもって）ソフトウェアを使用しました。むしろ、D65ホワイトポイントを使用することになっていたが、適用しなかった。その結果、0.365,0.335で、（一部の赤いネオンライトが周りにあるかのように）光源Eよりやや赤い有効な白色点が得られました。宇宙のx、y値は元の計算から変更されていませんが、白色点の変化により宇宙は「ターコイズ」に見えます。 （つまり、x、yは同じままですが、対応する実効RGB値がシフトします）。
言うまでもなく、その最初の計算以来、カラーサイエンティストと多くのやりとりがあり、より正確なカラー値を得るために独自のソフトウェアを作成しました。私たちは、宇宙の色がギミックのようなものだったことを認めます。スペクトルに関するストーリーをよりアクセスしやすくするためです。とはいえ、それは実際の計算可能なものなので、正しく理解することが重要だと考えています。
私たちの当初の意図は私たちの論文の単なる面白い脚注であったことを指摘したいと思います。最初のプレスストーリーは私たちの最も大きな期待を超えて爆発しました！間違いは気づき、追跡するのにしばらく時間がかかりました。エラーを特定する専門知識を持ったカラーサイエンティストはごくわずかです。この話の教訓の1つは、「色彩科学」の側面にもっと注意を向けるべきであり、それについても言及されるべきだったということです。
十分な話。それで、宇宙は何色ですか？
答えは本当に白に近いので、言うのは難しいです。そのため、このような小さなエラーが大きな影響を及ぼしました。白の最も一般的な選択はD65です。ただし、電球だけで照らされている部屋（光源A）に宇宙スペクトルのビームを導入すると、上記のように非常に青く見えます。全体として、暗い状況で遠くから宇宙を見るには、おそらく光源Eが最も正しいでしょう。だから私たちの新しい最良の推測は：
ベージュ
ピンク色に見える可能性があることは間違いありません（上記のD65など）。この色と白の違いがわかれば幸いです！見るだけでいいはずですが、ページの背景を黒にしてしまうと大変難しいですよね！私達は私達に私達に電子メールで送られるこの色について多くの提案をしました。私たちはトップ10を獲得しており、勝者はカフェインに偏っている「コズミックラテ」であると見なします！
宇宙のシミュレーション
これらすべての複雑さのため、私たちは自分たちで見ることにしました。ニューヨーク州ロチェスターにあるマンセルカラーラボラトリーズのマークフェアチャイルドは、宇宙スペクトルのシミュレーションを作成するために私たちと協力しており、光源を制御して、宇宙スペクトルから見えるのとまったく同じ赤/緑/青の目の刺激を与えることができます。その後、さまざまな照明条件下でこれを表示し、おそらく深宇宙をシミュレートして、宇宙の本当の色を自分で確認することができます。
本当の科学物語
もちろん、宇宙スペクトルを計算する私たちの本当の動機は、これらのきれいなカラー写真を作成することよりもはるかに多くのことでした。色は興味深いですが、実際には宇宙スペクトルは詳細に豊富であり、宇宙での星形成の歴史についてより多くを教えてくれます。上記で宇宙スペクトルに暗い線と明るい帯が含まれていることに気づいたかもしれませんが、これらはさまざまな要素の特徴的な放出と吸収に対応しています。
これらは、太陽スペクトルのフラウンホーファーラインを思い出させるかもしれません。原子吸収とまったく同じプロセスが機能しています。暗い線の強さは、宇宙スペクトルに寄与する星の温度によって決まります。古い星は涼しい雰囲気を持ち、熱い若い星とは異なる一連のラインを生み出します。スペクトルを分析することにより、これらの相対的な比率を算出し、宇宙の過去の時代における星形成率が何であったかを試して推測することができます。この分析の詳細はBaldry、Glazebrookなどに記載されています。 2002.宇宙での星形成の推定される最も可能性の高い履歴の簡単な図を以下に示します。
これらすべてのモデルは、2dF調査で正しい宇宙スペクトルを提供し、それらすべては、スペースマガジンの星の大部分が50億年以上前に形成されたと言います。もちろん、これは、より若い若い青い星がもっと多かったときに、過去の宇宙の色が異なっていたことを意味します。実際、これが私たちの最適なモデルからどのようになるかを計算できます。 130億年前から70億年後の色の進化は、私たちのさまざまな仮定の下では次のようになります。
宇宙は若くて青から始まり、進化した「赤い」巨大星の人口が増えるにつれて、次第に赤くなりました。新しい星を形成するための星間ガスの埋蔵量の減少により、過去60億年の間に新しい星の形成率は急激に低下しました。星形成率が低下し続け、より多くの星が赤い巨人になるにつれて、宇宙の色はどんどん赤くなります。最終的にすべての星が消え、ブラックホール以外は何も残りません。これらも最終的にホーキングプロセスを介して蒸発し、古い光を除いて何も残されません。古い光は、宇宙が永遠に拡大するにつれて（現在の宇宙論モデルでは）赤くなります。
元のソース：JHUニュースリリース
