آیا فضا واقعا سیاه است؟

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

وقتی به آسمان شب نگاه می کنیم، به نظر می رسد که تاریکی همه چیز را در بر گرفته است، به خصوص اگر آسمان ابری باشد و ستاره ها دیده نشوند. سیارات، کهکشان‌ها و سحابی‌ها که توسط تلسکوپ‌های فضایی گرفته شده و سخاوتمندانه با عموم به اشتراک گذاشته شده‌اند، می‌توانند در پس‌زمینه‌ای از فضای سیاه و سرد بدرخشند. اما آیا فضا واقعا سیاه است؟

بر اساس تحقیقات جدید، جهان ممکن است آنقدر که ستاره شناسان فکر می کردند تاریک نباشد. با کمک دوربین های ایستگاه بین سیاره ای خودکار New Horizons، که زمانی برای اندازه گیری تاریکی فضای بین سیاره ای از پلوتون بازدید کرد، محققان به این نتیجه رسیدند که ما هنوز تصور ضعیفی از چیستی جهان داریم.

نتایج به‌دست‌آمده در طول این مطالعه نشان داد که در شش میلیارد کیلومتری خورشید، دور از سیارات درخشان و نور پراکنده شده توسط غبار بین سیاره‌ای، فضای خالی حدود دو برابر روشن‌تر از حد انتظار بود.

فضا چقدر تاریک است؟

برای قرن ها، تاریکی آسمان شب منشأ تناقضی بوده است که به نام ستاره شناس آلمانی هاینریش ویلهلم اولبرز نامگذاری شده است. احتمالاً در یک جهان بی‌نهایت ساکن، هر خط دید به یک ستاره ختم می‌شود، بنابراین آیا آسمان نباید به روشنی خورشید باشد؟ ستاره شناسان امروزه می دانند که جهان 13.8 میلیارد سال سن دارد و با شتاب در حال انبساط است. در نتیجه، بیشتر خطوط دید به ستارگان ختم نمی شود، بلکه به درخشش محو شدن بیگ بنگ ختم می شود و امواج درخشش اکنون چنان گسترش یافته اند که برای چشم نامرئی هستند. این چیزی است که آسمان را تاریک می کند. اما تاریکی چقدر تاریک است؟

محققان رصدخانه ملی نجوم نوری در آریزونا نور را در اعماق فضا با استفاده از مأموریت افق های جدید ناسا مطالعه کردند.

ایستگاه فضایی نیوهورایزنز در 19 ژانویه 2006 پرتاب شد و در 14 ژوئیه 2015 از کنار پلوتون عبور کرد. در 1 ژانویه 2019، نیوهورایزنز از کنار Arrocot، که قبلاً Ultima Thule نامیده می‌شد، یکی از بی‌شماری کوه‌های یخی فضایی که در کمربند کویپر در حومه منظومه شمسی زندگی می‌کنند، گذشت. امروز این ایستگاه با موفقیت به سفر فضایی خود ادامه می دهد.

اندازه‌گیری‌های اخترشناسان که در مطالعه جدید منتشر شده‌اند، بر اساس هفت تصویر از تصویربرداری حرارتی شناسایی دوربرد نیوهورایزنز است که در زمانی که ایستگاه حدود 2.5 میلیارد کیلومتر از زمین فاصله داشت، گرفته شده است. در این فاصله، فضاپیما خود را بسیار فراتر از درخشش سیارات یا غبار بین سیاره‌ای می‌دید که می‌تواند کیفیت تصاویر را تحت تأثیر قرار دهد.

نویسندگان مقاله که در سرور پیش چاپ Arxiv منتشر شده است، می نویسند: «داشتن یک تلسکوپ در لبه منظومه شمسی به ما این امکان را می دهد که سؤالاتی درباره تاریک بودن فضا در فضا بپرسیم. ما در طول کار خود از تصاویر اجسام دور در کمربند کویپر استفاده کردیم. آنها و هر ستاره ای را کم کنید، آسمان صاف خواهید داشت.»

عکس هایی از ماموریت افق های جدید ناسا

به گفته نیویورک تایمز، دوربین نیوهورایزنز یک "شکل دهنده نور سفید" است که نور را در طیف گسترده ای می پذیرد و امواج مرئی و برخی از امواج ماوراء بنفش و مادون قرمز را می پوشاند. سپس تصاویر به دست آمده پردازش شدند - در همه تصاویر، تمام نور از همه منابع شناخته شده برای ستاره شناسان، از جمله ستارگان نسبتاً نزدیک، حذف شد.

محققان با پردازش تصاویر به‌دست‌آمده، نور ساطع شده از کهکشان‌ها را که به عقیده نویسندگان کار علمی، وجود دارند، اما هنوز شناسایی نشده‌اند، حذف کردند. در نتیجه تصاویری از اعماق فضا بدون هیچ گونه آلودگی نوری به دست آمد. جالب اینجاست که حتی با وجود اینکه همه منابع نور (چه شناخته شده و چه ناشناخته) حذف شده اند، هنوز نور زیادی در تصاویر به دست آمده وجود دارد. روشن نیست که دقیقاً از کجا می آید.

محققان بر این باورند که نور ممکن است از ستاره‌ها یا کهکشان‌های هنوز کشف نشده باشد. با این حال، نمی توان رد کرد که نور در تصاویر حاصل ممکن است چیزی کاملاً جدید باشد. بدون شک با ادامه جستجوی دانشمندان برای یافتن منابع آلودگی نوری، تحقیقات بیشتری انجام خواهد شد، اما منبع فوتون های نوری اضافی امروزه همچنان یک راز باقی مانده است.

به گفته دن هوپر، فیزیکدان آزمایشگاه شتاب دهنده ملی فرمی در باتاویا، او پیشنهاد کرده است که ماده تاریک مرموز مقصر روشنایی اضافی است. در ایمیلی به نیویورک تایمز، او گفت که او و همکارانش، در حال اندیشیدن به یک منبع نور احتمالی، هرگز به هیچ فیزیک جدیدی برای توضیح حضور آن در تصاویر نرسیده اند، «به جز چند گزینه واقعاً غیرجذاب».

اعتقاد بر این است که جهان پر از "ماده تاریک" است که محتوای دقیق آن ناشناخته است، اما گرانش آن فضای قابل مشاهده برای ما را تشکیل می دهد. بر اساس برخی نظریه ها، این ماده می تواند ابرهایی از ذرات زیراتمی عجیب و غریب باشد که به صورت رادیواکتیو تجزیه می شوند یا در انفجارهای انرژی که نور را به درخشش جهانی می افزایند با هم برخورد می کنند و از بین می روند. یک سرنخ احتمالی دیگر می تواند یک اشتباه رایج باشد.

به گفته نویسندگان این مطالعه، این احتمال وجود دارد که ستاره شناسان اشتباه کرده و منبع نور را از دست داده اند، حقیقت تنها 5 درصد است. خوب، امیدواریم تحقیقات آینده بتواند این بخش تاریک فضای نزدیک را روشن کند.