La lumière est composée de photons. Les photons sont de petits morceaux d'énergie contenues dans les champs électriques et magnétiques qui se soutiennent --- jamais, à moins que quelque chose leur arrive. Dans l'espace, au-delà de l'atmosphère de la Terre, il y a des étoiles, les trous noirs, les galaxies, la poussière, les nuages gazeux et beaucoup, beaucoup de vide. Lorsque les photons voyagent à travers l'espace leur destin est déterminé par leurs interactions avec ces entités, et avec l'espace lui-même.
Voyage dans les lignes droites
L'une des caractéristiques les plus notables de la lumière est qu'il se déplace en ligne droite. S'il n'y a rien autour de perturber la trajectoire d'un photon, qui est exactement ce qu'il va faire: Voyage en ligne droite. Comme la plupart de l'espace est vide, la plupart du temps la plupart des photons gardent juste, pour incroyablement longues périodes. Par exemple, la lumière provenant de l'objet le plus éloigné détecté parcouru 13 milliards d'années pour atteindre la Terre. C'est un long voyage. Il existe d'autres destins possibles pour un photon dans l'espace.
Interagir avec la matière
Lorsque la lumière rencontre la matière, l'une des trois choses peuvent se produire. Il peut transmettre à travers comme si rien était là; il peut se disperser au large; il peut être absorbé. Vues de nuages de gaz interstellaires montrent ces interactions. Un peu de lumière des étoiles derrière le nuage fera à travers. Un peu de lumière des étoiles voisines se reflètent sur le nuage. Un peu de lumière sera absorbée et chauffer le nuage, ce qui en fait briller dans l'infrarouge.
espace Curved
L'univers est plein d'espace vide, mais même l'espace vide peut parfois être intéressant. L'une des conséquences de la théorie d'Einstein de la relativité générale est que l'espace peut être courbé. Les objets dont la masse changent la nature de l'espace autour d'eux. Pour les objets de tous les jours, cet effet est complètement imperceptible. Si un objet est assez lourd, cependant, la courbure qu'elle induit peut être détectée. Ce que cela signifie pour les photons dans l'espace est que les lignes droites normales qu'ils aimeraient voyager deviennent courbe. Ceci est observé dans un effet appelé lentille gravitationnelle.
Redshift
Il y a une façon plus dans lequel la nature de l'espace se modifie la façon dont les photons Voyage. L'univers est toujours en expansion, poussé par l'impulsion d'origine du Big Bang. Il est pas que tous les objets se répandent les uns des autres, mais que l'espace lui-même se répand entre les objets. Si le chemin entre une étoile lointaine et la Terre est représentée comme une bande de caoutchouc épais, il est comme si la bande de caoutchouc ont été étirement. Une fourmi qui a commencé à marcher de l'extrémité de la bande de caoutchouc aurait son chemin tendu plus qu'une fourmi qui a commencé quelque part au milieu. La même chose arrive à photons. photons Distant sont ralentis plus de photons plus étroits. Ceci a pour effet d'étirer la longueur d'onde. Ceci est le fameux «décalage vers le rouge" découvert au début des années 1900.