Tényleg fekete a tér?

2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07

Ha az éjszakai égboltra nézünk, úgy tűnik, hogy a sötétség mindent beborít körülöttünk, különösen, ha az ég borult, és a csillagok nem látszanak. Az űrteleszkópok által rögzített és a nagyközönséggel nagylelkűen megosztott bolygók, galaxisok és ködök láthatók a fekete, hideg űr hátterében. De vajon tényleg fekete a tér?

Egy új kutatás szerint az univerzum nem biztos, hogy olyan sötét, mint azt a csillagászok gondolták. A New Horizons automatikus bolygóközi állomás kamerái segítségével, amely egykor a Plútónál járt, hogy megmérje a bolygóközi tér sötétségét, a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy még mindig rossz elképzelésünk van arról, mi is az univerzum.

A vizsgálat során kapott eredmények azt mutatták, hogy a Naptól hatmilliárd kilométerre, a fényes bolygóktól és a bolygóközi por által szórt fénytől távol, az üres tér a vártnál körülbelül kétszer fényesebb volt.

Mennyire sötét az űr?

Az éjszakai égbolt sötétsége évszázadok óta a Heinrich Wilhelm Olbers német csillagászról elnevezett paradoxon forrása. Feltehetően egy végtelen statikus univerzumban minden látóvonal egy csillagnál végződik, tehát nem kellene az égboltnak olyan fényesnek lennie, mint a napnak? A mai csillagászok tudják, hogy az univerzum 13,8 milliárd éves, és gyorsulással tágul. Ennek eredményeként a látóvonalak nagy része nem a csillagoknál, hanem az Ősrobbanás halványuló fényénél ér véget, és a ragyogáshullámok mára annyira kitágultak, hogy a szem számára láthatatlanok. Ettől lesz sötét az ég. De milyen sötét a sötétség?

Az arizonai Nemzeti Optikai Csillagászati Obszervatórium kutatói a mélyűrben vizsgálták a fényt a NASA New Horizons küldetésével.

A New Horizons űrállomás 2006. január 19-én indult, és 2015. július 14-én repült el a Plútó mellett. 2019. január 1-jén a New Horizons elrepült Arrocot, korábban Ultima Thule néven, egyike azon számtalan űrjéghegynek, amely a Kuiper-övben lakik a Naprendszer peremén. Ma az állomás sikeresen folytatja űrutazását.

A csillagászok új tanulmányban közzétett mérései a New Horizons nagy hatótávolságú felderítő hőkamerájának hét felvételén alapulnak, amelyeket akkor készítettek, amikor az állomás körülbelül 2,5 milliárd kilométerre volt a Földtől. Ilyen távolságban az űrszonda messze túl van a bolygók fényén vagy a bolygóközi poron, ami potenciálisan befolyásolhatja a képek minőségét.

„A Naprendszer legszélén lévő teleszkóp lehetővé teszi számunkra, hogy kérdéseket tegyünk fel arról, mennyire sötét van valójában az űrben” – írják az Arxiv preprint szerveren megjelent cikk szerzői. „Munkánk során a Kuiper-övben lévő távoli objektumok képeit használtuk fel. Vond le őket és a csillagokat, és tiszta lesz az égbolt."

Fényképek a NASA New Horizons küldetéséből

A The New York Times szerint a New Horizons kamera egy "fehér fényformáló", amely széles spektrumban fogadja a fényt, lefedi a látható és néhány ultraibolya és infravörös hullámot. A kapott képeket ezután feldolgozták – minden képen a csillagászok által ismert összes forrásból származó összes fényt eltávolították, beleértve a viszonylag közeli csillagokat is.

A kapott képek feldolgozásával a kutatók eltávolították a galaxisokból kiáramló fényt is, amelyek – mint a tudományos munka szerzői vélik – léteznek, de még nem sikerült kimutatni. Ennek eredményeként fényszennyezés nélkül készült mélyűri képek. Érdekes módon annak ellenére, hogy minden fényforrást (ismert és ismeretlent is) eltávolítottak, a kapott képeken még mindig sok a fény. Hogy pontosan honnan jön a maradék fény, nem tudni.

A kutatók úgy vélik, hogy a fény származhat még fel nem fedezett csillagokból vagy galaxisokból. Nem zárható ki azonban, hogy a kapott képeken a fény valami egészen új lehet. Kétségtelenül további kutatásokat fognak végezni, miközben a tudósok továbbra is fényszennyező források után kutatnak, de a további fényfotonok forrása ma is rejtély marad.

Dan Hooper, a bataviai Fermi National Accelerator Laboratory fizikusa szerint ő azt sugallta, hogy a titokzatos sötét anyag a felelős a további megvilágításért. A The New York Timesnak küldött e-mailben azt mondta, hogy ő és kollégái, akik egy lehetséges fényforráson töprengenek, soha nem találtak ki új fizikát, hogy megmagyarázzák annak jelenlétét a képeken, "leszámítva néhány igazán vonzó lehetőséget".

Úgy tartják, hogy az Univerzum tele van "sötét anyaggal", amelynek pontos tartalma nem ismert, de gravitációja alkotja a számunkra látható teret. Egyes elméletek szerint ez az anyag egzotikus szubatomi részecskék felhői lehetnek, amelyek radioaktívan bomlanak le, vagy összeütköznek és megsemmisülnek olyan energiakitörésekben, amelyek fényt adnak az egyetemes ragyogáshoz. Egy másik lehetséges nyom egy gyakori hiba lehet.

A tanulmány készítői szerint fennáll annak a lehetősége, hogy a csillagászok tévedtek és elvétették a fényforrást, az igazság csak 5%. Nos, remélhetőleg a jövőbeli kutatások fényt deríthetnek a közeli űr ezen sötét foltjára.