Spațiul este într-adevăr negru?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 16:15

Când privim în cerul nopții, se pare că întunericul învăluie totul în jur, mai ales dacă cerul este înnorat și stelele nu sunt vizibile. Captate de telescoapele spațiale și împărtășite cu generozitate publicului larg, planetele, galaxiile și nebuloasele pot fi văzute strălucind pe fundalul spațiului negru și rece. Dar spațiul este într-adevăr negru?

Potrivit unor noi cercetări, universul s-ar putea să nu fie atât de întunecat pe cât credeau astronomii. Cu ajutorul camerelor stației automate interplanetare New Horizons, care a vizitat odată Pluto pentru a măsura întunericul spațiului interplanetar, cercetătorii au ajuns la concluzia că încă avem o idee slabă despre ce este universul.

Rezultatele obținute în timpul studiului au arătat că la șase miliarde de kilometri de Soare, departe de planetele strălucitoare și de lumina împrăștiată de praful interplanetar, spațiul gol era de aproximativ de două ori mai luminos decât era de așteptat.

Cât de întunecat este spațiul?

Timp de secole, întunericul cerului nopții a fost sursa unui paradox numit după astronomul german Heinrich Wilhelm Olbers. Probabil, într-un univers static infinit, fiecare linie de vedere se termină la o stea, așa că nu ar trebui să arate cerul la fel de strălucitor ca soarele? Astronomii de astăzi știu că universul are 13,8 miliarde de ani și că se extinde cu accelerație. Drept urmare, majoritatea liniilor de vedere nu se termină la stele, ci la strălucirea care se estompează a Big Bang-ului, iar undele strălucitoare sunt acum atât de extinse încât sunt invizibile pentru ochi. Acesta este ceea ce face cerul întunecat. Dar cât de întunecat este întunericul?

Cercetătorii de la National Optical Astronomical Observatory din Arizona au studiat lumina în spațiul adânc folosind misiunea New Horizons a NASA.

Stația spațială New Horizons a fost lansată pe 19 ianuarie 2006 și a zburat pe lângă Pluto pe 14 iulie 2015. Pe 1 ianuarie 2019, New Horizons a zburat pe lângă Arrocot, numit anterior Ultima Thule, unul dintre nenumăratele aisberguri spațiale care populează centura Kuiper de la periferia sistemului solar. Astăzi, stația își continuă cu succes călătoria în spațiu.

Măsurătorile astronomilor, publicate în noul studiu, se bazează pe șapte imagini de la termoviziera de recunoaștere cu distanță lungă New Horizons, realizate în timp ce stația se afla la aproximativ 2,5 miliarde de kilometri de Pământ. La această distanță, nava spațială s-a trezit cu mult dincolo de strălucirea planetelor sau a prafului interplanetar, ceea ce ar putea afecta calitatea imaginilor.

„A avea un telescop chiar la marginea sistemului solar ne permite să punem întrebări despre cât de întuneric este cu adevărat în spațiu”, scriu autorii lucrării, publicate pe serverul de preprint Arxiv. „În cursul muncii noastre, am folosit imagini cu obiecte îndepărtate din centura Kuiper. Scădeți-le și orice stele și veți avea un cer senin.”

Fotografii din misiunea New Horizons a NASA

Potrivit The New York Times, camera New Horizons este o „formatoare de lumină albă” care acceptă lumina într-un spectru larg, acoperind vizibil și unele unde ultraviolete și infraroșii. Imaginile rezultate au fost apoi procesate - în toate imaginile, toată lumina din toate sursele cunoscute de astronomi a fost eliminată, inclusiv orice stele relativ apropiate.

Prin prelucrarea imaginilor obținute, cercetătorii au îndepărtat și lumina care emană din galaxii, care, după cum cred autorii lucrării științifice, există, dar nu au fost încă detectate. Ca rezultat, imaginile din spațiul adânc au fost obținute fără nicio poluare luminoasă. Interesant este că, deși toate sursele de lumină (atât cunoscute, cât și necunoscute) au fost îndepărtate, există încă multă lumină în imaginile rezultate. Nu se știe exact de unde provine lumina rămasă.

Cercetătorii cred că lumina poate proveni din stele sau galaxii încă nedescoperite. Cu toate acestea, nu poate fi exclus ca lumina din imaginile rezultate să fie ceva complet nou. Fără îndoială, vor fi efectuate mai multe cercetări pe măsură ce oamenii de știință continuă să caute surse de poluare luminoasă, dar sursa de fotoni de lumină suplimentari rămâne un mister astăzi.

Potrivit lui Dan Hooper, un fizician la Laboratorul Național de Accelerator Fermi din Batavia, el a sugerat că materia întunecată misterioasă este vinovată pentru iluminarea suplimentară. Într-un e-mail către The New York Times, el a spus că el și colegii săi, gândindu-se la o posibilă sursă de lumină, nu au venit niciodată cu o nouă fizică care să explice prezența acesteia în imagini, „cu excepția câtorva opțiuni cu adevărat neatractive”.

Se crede că Universul este plin de „materie întunecată”, al cărei conținut exact este necunoscut, dar a cărei gravitație formează spațiul vizibil pentru noi. Potrivit unor teorii, această materie ar putea fi nori de particule subatomice exotice care se descompun radioactiv sau se ciocnesc și se anihilează în explozii de energie care adaugă lumină strălucirii universale. Un alt indiciu posibil ar putea fi o greșeală comună.

Potrivit autorilor studiului, există posibilitatea ca astronomii să fi greșit și să fi ratat sursa de lumină, adevărul este de doar 5%. Ei bine, sperăm că cercetările viitoare vor putea face lumină asupra acestui petic întunecat din spațiul apropiat.