Je vesmír naozaj čierny?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Keď sa pozrieme na nočnú oblohu, zdá sa, že tma zahaľuje všetko naokolo, najmä ak je obloha zatiahnutá a hviezdy nevidno. Zachytené vesmírnymi teleskopmi a veľkoryso zdieľané so širokou verejnosťou, planéty, galaxie a hmloviny možno vidieť žiariť na pozadí čierneho, chladného vesmíru. Je však vesmír skutočne čierny?

Podľa nového výskumu nemusí byť vesmír taký tmavý, ako si astronómovia mysleli. S pomocou kamier automatickej medziplanetárnej stanice New Horizons, ktorá kedysi navštívila Pluto, aby zmerala temnotu medziplanetárneho priestoru, vedci dospeli k záveru, že stále máme chabú predstavu o tom, čo je vesmír.

Výsledky získané počas štúdie ukázali, že vo vzdialenosti šiestich miliárd kilometrov od Slnka, ďaleko od jasných planét a svetla rozptýleného medziplanetárnym prachom, bol prázdny priestor asi dvakrát taký jasný, ako sa očakávalo.

Aký tmavý je priestor?

Temnota nočnej oblohy bola po stáročia zdrojom paradoxu pomenovaného po nemeckom astronómovi Heinrichovi Wilhelmovi Olbersovi. V nekonečnom statickom vesmíre sa pravdepodobne každá línia pohľadu končí hviezdou, takže by obloha nemala vyzerať jasne ako slnko? Astronómovia dnes vedia, že vesmír je starý 13,8 miliardy rokov a že sa zrýchľuje. Výsledkom je, že väčšina zorných línií nekončí pri hviezdach, ale pri slabnúcej žiare Veľkého tresku a žiariace vlny sú teraz také rozšírené, že sú pre oko neviditeľné. To je to, čo robí oblohu temnou. Ale aká tmavá je tma?

Výskumníci z Národného optického astronomického observatória v Arizone študovali svetlo v hlbokom vesmíre pomocou misie NASA New Horizons.

Vesmírna stanica New Horizons bola vypustená 19. januára 2006 a okolo Pluta preletela 14. júla 2015. 1. januára 2019 preletela New Horizons okolo Arrocotu, predtým nazývaného Ultima Thule, jedného z nespočetných vesmírnych ľadovcov, ktoré obývajú Kuiperov pás na okraji slnečnej sústavy. Dnes stanica úspešne pokračuje vo svojej vesmírnej ceste.

Merania astronómov zverejnené v novej štúdii sú založené na siedmich snímkach z prieskumnej termokamery na veľké vzdialenosti New Horizons, ktoré boli urobené, keď bola stanica asi 2,5 miliardy kilometrov od Zeme. V tejto vzdialenosti sa kozmická loď ocitla ďaleko za žiarou planét alebo medziplanetárneho prachu, čo by mohlo potenciálne ovplyvniť kvalitu snímok.

„Mať ďalekohľad na samom okraji slnečnej sústavy nám umožňuje klásť otázky o tom, aká tma je v skutočnosti vo vesmíre,“píšu autori článku zverejneného na predtlačovom serveri Arxiv. „V priebehu našej práce sme použili obrázky vzdialených objektov v Kuiperovom páse. Odčítajte ich a všetky hviezdy a budete mať jasnú oblohu."

Fotografie z misie NASA New Horizons

Podľa The New York Times je kamera New Horizons „tvarovač bieleho svetla“, ktorý prijíma svetlo v širokom spektre, pokrýva viditeľné a niektoré ultrafialové a infračervené vlny. Výsledné snímky boli následne spracované – na všetkých snímkach bolo odstránené všetko svetlo zo všetkých zdrojov známych astronómom, vrátane akýchkoľvek relatívne blízkych hviezd.

Spracovaním získaných záberov vedci odstránili aj svetlo vychádzajúce z galaxií, ktoré, ako sa autori vedeckej práce domnievajú, existujú, no zatiaľ neboli zachytené. V dôsledku toho boli snímky hlbokého vesmíru získané bez akéhokoľvek svetelného znečistenia. Zaujímavé je, že aj keď boli odstránené všetky svetelné zdroje (známe aj neznáme), na výsledných snímkach je stále veľa svetla. Odkiaľ presne pochádza zostávajúce svetlo, nie je známe.

Vedci sa domnievajú, že svetlo môže pochádzať zo zatiaľ neobjavených hviezd alebo galaxií. Nedá sa však vylúčiť, že svetlo na výsledných snímkach môže byť niečím úplne novým. Nepochybne sa uskutoční ďalší výskum, pretože vedci pokračujú v hľadaní zdrojov svetelného znečistenia, ale zdroj dodatočných svetelných fotónov zostáva dnes záhadou.

Podľa Dana Hoopera, fyzika z Fermi National Accelerator Laboratory v Batavii, navrhol, že vinníkom dodatočného osvetlenia je záhadná temná hmota. V e-maile pre The New York Times uviedol, že on a jeho kolegovia, ktorí uvažovali o možnom zdroji svetla, nikdy neprišli so žiadnou novou fyzikou, ktorá by vysvetlila jeho prítomnosť na obrázkoch, "okrem niekoľkých skutočne neatraktívnych možností."

Verí sa, že vesmír je naplnený „tmavou hmotou“, ktorej presný obsah nie je známy, no jej gravitácia tvorí pre nás viditeľný priestor. Podľa niektorých teórií by touto hmotou mohli byť oblaky exotických subatomárnych častíc, ktoré sa rádioaktívne rozpadajú alebo sa zrážajú a anihilujú v výbuchoch energie, ktoré pridávajú svetlo k univerzálnej žiare. Ďalšou možnou stopou môže byť bežná chyba.

Možnosť, že sa astronómovia pomýlili a zdroj svetla minuli, podľa autorov štúdie existuje, pravda je len 5 %. Dúfajme, že budúci výskum môže vrhnúť svetlo na túto tmavú oblasť blízkeho vesmíru.