Vai kosmoss tiešām ir melns?

2024 Autors: Seth Attwood | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 16:11

Kad skatāmies naksnīgajās debesīs, šķiet, ka tumsa apņem visu apkārtējo, it īpaši, ja debesis ir apmākušās un zvaigznes nav redzamas. Uzņemtas ar kosmosa teleskopiem un dāsni kopīgots ar plašu sabiedrību, planētas, galaktikas un miglāji var redzēt spīdam uz melnā, aukstā kosmosa fona. Bet vai kosmoss tiešām ir melns?

Saskaņā ar jauniem pētījumiem Visums var nebūt tik tumšs, kā domāja astronomi. Ar automātiskās starpplanētu stacijas New Horizons kameru palīdzību, kas savulaik apmeklēja Plutonu, lai izmērītu starpplanētu telpas tumsu, pētnieki secināja, ka mums joprojām ir vājš priekšstats par to, kas ir Visums.

Pētījuma laikā iegūtie rezultāti parādīja, ka sešu miljardu kilometru attālumā no Saules, tālu no spožām planētām un starpplanētu putekļu izkliedētās gaismas, tukšā telpa bija aptuveni divas reizes spilgtāka, nekā gaidīts.

Cik tumšs ir kosmoss?

Gadsimtiem ilgi nakts debesu tumsa ir bijusi vācu astronoma Heinriha Vilhelma Olbersa vārdā nosauktā paradoksa avots. Jādomā, ka bezgalīgā statiskā Visumā katra redzes līnija beidzas pie zvaigznes, tāpēc vai debesīm nevajadzētu izskatīties tikpat spožām kā saulei? Mūsdienu astronomi zina, ka Visums ir 13,8 miljardus gadu vecs un ka tas izplešas ar paātrinājumu. Līdz ar to lielākā daļa redzes līniju nebeidzas pie zvaigznēm, bet gan pie Lielā sprādziena zūdošā mirdzuma, un tagad mirdzuma viļņi ir tik paplašināti, ka acij nav redzami. Tas padara debesis tumšas. Bet cik tumša ir tumsa?

Arizonas Nacionālās optiskās astronomiskās observatorijas pētnieki pētīja gaismu dziļā kosmosā, izmantojot NASA New Horizons misiju.

Kosmosa stacija New Horizons tika startēta 2006. gada 19. janvārī un garām Plutonam lidoja 2015. gada 14. jūlijā. 2019. gada 1. janvārī New Horizons lidoja garām Arrocot, agrāk saukta Ultima Thule, vienam no neskaitāmajiem kosmosa aisbergiem, kas apdzīvo Koipera joslu Saules sistēmas nomalē. Šodien stacija veiksmīgi turpina savu kosmosa ceļojumu.

Jaunajā pētījumā publicētie astronomu mērījumi ir balstīti uz septiņiem New Horizons liela attāluma izlūkošanas termovizora attēliem, kas uzņemti laikā, kad stacija atradās aptuveni 2,5 miljardu kilometru attālumā no Zemes. Šādā attālumā kosmosa kuģis atradās tālu aiz planētu vai starpplanētu putekļu spīduma, kas potenciāli varētu ietekmēt attēlu kvalitāti.

“Teleskops pašā Saules sistēmas malā ļauj mums uzdot jautājumus par to, cik tumšs patiesībā ir kosmosā,” raksta Arxiv preprint serverī publicētā raksta autori. “Darba gaitā mēs izmantojām tālu objektu attēlus Koipera joslā. Atņemiet tās un visas zvaigznes, un jums būs skaidras debesis.

Fotogrāfijas no NASA New Horizons misijas

Saskaņā ar The New York Times, New Horizons kamera ir "baltās gaismas veidotājs", kas pieņem gaismu plašā spektrā, aptverot redzamos un dažus ultravioletos un infrasarkanos viļņus. Iegūtie attēli pēc tam tika apstrādāti – visos attēlos tika noņemta visa gaisma no visiem astronomiem zināmajiem avotiem, ieskaitot visas salīdzinoši tuvumā esošās zvaigznes.

Apstrādājot iegūtos attēlus, pētnieki izņēma arī gaismu, kas izplūst no galaktikām, kuras, kā uzskata zinātniskā darba autori, pastāv, bet vēl nav atklātas. Rezultātā tika iegūti dziļās telpas attēli bez gaismas piesārņojuma. Interesanti, ka, lai gan visi gaismas avoti (gan zināmie, gan nezināmie) ir noņemti, iegūtajos attēlos joprojām ir daudz gaismas. No kurienes tieši nāk atlikušā gaisma, nav zināms.

Pētnieki uzskata, ka gaisma var nākt no vēl neatklātām zvaigznēm vai galaktikām. Tomēr nevar izslēgt, ka gaisma iegūtajos attēlos var būt kaut kas pilnīgi jauns. Zinātniekiem turpinot meklēt gaismas piesārņojuma avotus, neapšaubāmi tiks veikts vairāk pētījumu, taču papildu gaismas fotonu avots mūsdienās joprojām ir noslēpums.

Pēc Fermi Nacionālās paātrinātāju laboratorijas Batavia fiziķa Dena Hūpera teiktā, viņš ir norādījis, ka papildu apgaismojuma vaininieks ir noslēpumaina tumšā viela. E-pastā The New York Times viņš teica, ka viņš un viņa kolēģi, domājot par iespējamu gaismas avotu, nekad nav nākuši klajā ar jaunu fiziku, lai izskaidrotu tā klātbūtni attēlos, "izņemot dažas patiešām nepievilcīgas iespējas".

Tiek uzskatīts, ka Visums ir piepildīts ar "tumšo matēriju", kuras precīzs saturs nav zināms, bet kuras gravitācija veido mums redzamo telpu. Saskaņā ar dažām teorijām šī viela varētu būt eksotisku subatomisku daļiņu mākoņi, kas radioaktīvi sadalās vai saduras un iznīcina enerģijas uzliesmojumus, kas piešķir gaismu universālajam mirdzumam. Vēl viens iespējamais pavediens varētu būt izplatīta kļūda.

Pēc pētījuma autoru domām, iespēja, ka astronomi kļūdījušies un palaiduši garām gaismas avotu, pastāv, patiesība ir tikai 5%. Cerams, ka turpmākie pētījumi var izgaismot šo tumšo tuvās telpas plankumu.