Da li je prostor zaista crn?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Kada pogledamo u noćno nebo, čini se da tama obavija sve okolo, pogotovo ako je nebo naoblačeno i zvijezde se ne vide. Uhvaćene svemirskim teleskopima i velikodušno podijeljene široj javnosti, planete, galaksije i magline mogu se vidjeti kako sijaju na pozadini crnog, hladnog svemira. Ali da li je prostor zaista crn?

Prema novim istraživanjima, svemir možda nije tako taman kao što su astronomi mislili. Uz pomoć kamera automatske interplanetarne stanice New Horizons, koja je svojevremeno posjetila Pluton kako bi izmjerila tamu međuplanetarnog prostora, istraživači su zaključili da još uvijek imamo lošu ideju o tome šta je svemir.

Rezultati dobijeni tokom studije pokazali su da je na šest milijardi kilometara od Sunca, daleko od sjajnih planeta i svjetlosti raspršene međuplanetarnom prašinom, prazan prostor bio oko dva puta svjetliji nego što se očekivalo.

Koliko je prostor mračan?

Vekovima je tama noćnog neba bila izvor paradoksa nazvanog po njemačkom astronomu Heinrichu Wilhelmu Olbersu. Vjerovatno, u beskonačnom statičkom svemiru, svaka linija vida završava se na zvijezdi, pa zar nebo ne bi trebalo izgledati sjajno kao sunce? Astronomi danas znaju da je svemir star 13,8 milijardi godina i da se ubrzano širi. Kao rezultat toga, većina linija vida ne završava se na zvijezdama, već na blijedećem sjaju Velikog praska, a valovi sjaja su sada toliko prošireni da su nevidljivi oku. To je ono što čini nebo tamnim. Ali koliko je tamna tama?

Istraživači iz Nacionalne optičke astronomske opservatorije u Arizoni proučavali su svjetlost u dubokom svemiru koristeći NASA-inu misiju New Horizons.

Svemirska stanica New Horizons lansirana je 19. januara 2006. godine i proletjela je pored Plutona 14. jula 2015. godine. 1. januara 2019. godine, New Horizons je proletio pored Arrocot-a, koji se ranije zvao Ultima Thule, jednog od bezbrojnih svemirskih santi leda koji naseljavaju Kuiperov pojas na periferiji Sunčevog sistema. Danas stanica uspješno nastavlja svoje svemirsko putovanje.

Astronomska mjerenja, objavljena u novoj studiji, zasnovana su na sedam snimaka sa izviđačkog termovizira dugog dometa New Horizons snimljenih dok je stanica bila oko 2,5 milijardi kilometara od Zemlje. Na ovoj udaljenosti, letjelica se našla daleko izvan sjaja planeta ili međuplanetarne prašine, što bi potencijalno moglo utjecati na kvalitetu slika.

“Posjedovanje teleskopa na samoj ivici Sunčevog sistema nam omogućava da postavljamo pitanja koliko je zaista mračno u svemiru”, pišu autori rada, objavljenog na Arxiv serveru za preprint. “U toku našeg rada koristili smo slike udaljenih objekata u Kajperovom pojasu. Oduzmite njih i sve zvijezde i imat ćete čisto nebo."

Fotografije iz NASA-ine misije New Horizons

Prema The New York Timesu, kamera New Horizons je "formator bijelog svjetla" koji prihvata svjetlost u širokom spektru, pokrivajući vidljive i neke ultraljubičaste i infracrvene talase. Dobijene slike su zatim obrađene - na svim slikama je uklonjena sva svjetlost iz svih izvora poznatih astronomima, uključujući sve relativno obližnje zvijezde.

Istraživači su obradom dobijenih slika uklonili i svjetlost koja izlazi iz galaksija, koje, kako vjeruju autori naučnog rada, postoje, ali još nisu otkrivene. Kao rezultat toga, dobijene su slike dubokog svemira bez ikakvog svjetlosnog zagađenja. Zanimljivo, iako su svi izvori svjetlosti (i poznati i nepoznati) uklonjeni, još uvijek ima puno svjetla na rezultirajućim slikama. Odakle tačno preostalo svjetlo dolazi, nije poznato.

Istraživači vjeruju da svjetlost može doći od još neotkrivenih zvijezda ili galaksija. Međutim, ne može se isključiti mogućnost da svjetlost na rezultirajućim slikama bude nešto sasvim novo. Nesumnjivo će biti sprovedeno više istraživanja dok naučnici nastavljaju da traže izvore svetlosnog zagađenja, ali izvor dodatnih svetlosnih fotona i danas ostaje misterija.

Prema Dan Hooperu, fizičaru iz Fermi National Accelerator Laboratory u Bataviji, on je sugerirao da je misteriozna tamna materija krivac za dodatno osvjetljenje. U mejlu za The New York Times, on je rekao da on i njegove kolege, razmišljajući o mogućem izvoru svjetlosti, nikada nisu smislili bilo kakvu novu fiziku koja bi objasnila njegovo prisustvo na slikama, "osim nekoliko zaista neprivlačnih opcija".

Vjeruje se da je Univerzum ispunjen "tamnom materijom", čiji je tačan sadržaj nepoznat, ali čija gravitacija formira prostor koji nam je vidljiv. Prema nekim teorijama, ova materija bi mogla biti oblaci egzotičnih subatomskih čestica koje se raspadaju radioaktivno ili se sudaraju i anihiliraju u naletima energije koji dodaju svjetlost univerzalnom sjaju. Drugi mogući trag može biti uobičajena greška.

Prema autorima studije, mogućnost da su astronomi pogriješili i propustili izvor svjetlosti postoji, istina je samo 5%. Pa, nadamo se da će buduća istraživanja baciti svjetlo na ovaj mračni dio bliskog svemira.