Je li prostor doista crn?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Kada pogledamo u noćno nebo, čini se da tama obavija sve oko sebe, pogotovo ako je nebo naoblačeno i zvijezde se ne vide. Uhvaćeni svemirskim teleskopima i velikodušno podijeljeni široj javnosti, planeti, galaksije i maglice mogu se vidjeti kako sjaje na pozadini crnog, hladnog svemira. Ali je li prostor doista crn?

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

Rezultati dobiveni tijekom studije pokazali su da je na šest milijardi kilometara od Sunca, daleko od svijetlih planeta i svjetlosti raspršene međuplanetarnom prašinom, prazan prostor bio otprilike dvostruko svjetliji od očekivanog.

Koliko je prostor mračan?

Stoljećima je tama noćnog neba izvor paradoksa nazvanog po njemačkom astronomu Heinrichu Wilhelmu Olbersu. Vjerojatno, u beskonačnom statičkom svemiru, svaka linija vida završava 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 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 s Nacionalnog optičkog astronomskog opservatorija u Arizoni proučavali su svjetlost u dubokom svemiru koristeći NASA-inu misiju New Horizons.

Svemirska postaja New Horizons lansirana je 19. siječnja 2006., a proletjela je pokraj Plutona 14. srpnja 2015. godine. Dana 1. siječnja 2019., New Horizons je proletio pokraj Arrocot, koji se ranije zvao Ultima Thule, jedne od nebrojenih svemirskih santi leda koje naseljavaju Kuiperov pojas na periferiji Sunčevog sustava. Danas stanica uspješno nastavlja svoje svemirsko putovanje.

Mjerenja astronoma, objavljena u novoj studiji, temelje se na sedam slika s termovizije dugog dometa New Horizons snimljenih dok je postaja 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 samom rubu Sunčevog sustava omogućuje nam da postavljamo pitanja koliko je zapravo mračno u svemiru”, pišu autori rada, objavljenog na Arxiv poslužitelju za preprint. “Tijekom našeg rada koristili smo slike udaljenih objekata u Kuiperovom 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 prihvaća svjetlost u širokom spektru, pokrivajući vidljive i neke ultraljubičaste i infracrvene valove. Dobivene slike su zatim obrađene – na svim slikama je uklonjena sva svjetlost iz svih izvora poznatih astronomima, uključujući sve relativno obližnje zvijezde.

Obradom dobivenih slika znanstvenici su uklonili i svjetlost koja izlazi iz galaksija, koje, kako smatraju autori znanstvenog rada, postoje, ali još nisu otkrivene. Kao rezultat toga, slike dubokog svemira dobivene su bez ikakvog svjetlosnog onečišćenja. Zanimljivo, iako su svi izvori svjetlosti (i poznati i nepoznati) uklonjeni, na rezultirajućim slikama još uvijek ima puno svjetla. Odakle točno dolazi preostalo svjetlo nije poznato.

Istraživači vjeruju da svjetlost može dolaziti od još neotkrivenih zvijezda ili galaksija. Međutim, ne može se isključiti mogućnost da svjetlost na dobivenim slikama bude nešto sasvim novo. Nedvojbeno će se provoditi još istraživanja dok znanstvenici nastavljaju tražiti izvore svjetlosnog onečišćenja, ali izvor dodatnih svjetlosnih fotona i danas ostaje misterij.

Prema Dan Hooperu, fizičaru u Fermi National Accelerator Laboratory u Bataviji, on je sugerirao da je tajanstvena tamna tvar krivac za dodatno osvjetljenje. U e-poruci The New York Timesu rekao je da on i njegovi kolege, razmišljajući o mogućem izvoru svjetlosti, nikada nisu smislili nikakvu novu fiziku koja bi objasnila njegovu prisutnost na slikama, "osim nekoliko stvarno neprivlačnih opcija".

Vjeruje se da je Svemir ispunjen "tamnom materijom", čiji je točan sadržaj nepoznat, ali čija gravitacija tvori 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 uništavaju u naletima energije koji dodaju svjetlost univerzalnom sjaju. Drugi mogući trag mogla bi biti uobičajena pogreška.

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 tamni dio bliskog svemira.