Je vesmír opravdu černý?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Když se podíváme na noční oblohu, zdá se, že tma zahaluje vše kolem, zvláště pokud je obloha zatažená a hvězdy nejsou vidět. Planety, galaxie a mlhoviny, zachycené vesmírnými teleskopy a velkoryse sdílené s širokou veřejností, lze vidět zářící na pozadí černého, chladného vesmíru. Je ale vesmír skutečně černý?

Podle nového výzkumu nemusí být vesmír tak tmavý, jak si astronomové mysleli. S pomocí kamer automatické meziplanetární stanice New Horizons, která kdysi navštívila Pluto, aby změřila temnotu meziplanetárního prostoru, vědci dospěli k závěru, že stále máme špatnou představu o tom, co je vesmír.

Výsledky získané během studie ukázaly, že ve vzdálenosti šesti miliard kilometrů od Slunce, daleko od jasných planet a světla rozptýleného meziplanetárním prachem, byl prázdný prostor asi dvakrát jasnější, než se očekávalo.

Jak tmavý je vesmír?

Po staletí byla temnota noční oblohy zdrojem paradoxu pojmenovaného po německém astronomovi Heinrichu Wilhelmu Olbersovi. Pravděpodobně v nekonečném statickém vesmíru končí každá linie pohledu hvězdou, takže by obloha neměla vypadat jasně jako slunce? Astronomové dnes vědí, že vesmír je starý 13,8 miliardy let a že se rozpíná se zrychlením. Výsledkem je, že většina linií pohledu nekončí u hvězd, ale u slábnoucí záře velkého třesku a vlny záře jsou nyní tak rozšířené, že jsou pro oko neviditelné. To je to, co dělá oblohu temnou. Ale jak temná je tma?

Vědci z National Optical Astronomical Observatory v Arizoně studovali světlo v hlubokém vesmíru pomocí mise NASA New Horizons.

Vesmírná stanice New Horizons byla vypuštěna 19. ledna 2006 a kolem Pluta proletěla 14. července 2015. 1. ledna 2019 proletěla New Horizons kolem Arrocotu, dříve nazývaného Ultima Thule, jednoho z nesčetných vesmírných ledovců, které obývají Kuiperův pás na okraji Sluneční soustavy. Dnes stanice úspěšně pokračuje v cestování vesmírem.

Měření astronomů, zveřejněná v nové studii, jsou založena na sedmi snímcích z průzkumné termokamery na dlouhé vzdálenosti New Horizons pořízených, když byla stanice asi 2,5 miliardy kilometrů od Země. V této vzdálenosti se sonda ocitla daleko za záři planet nebo meziplanetárního prachu, což by mohlo potenciálně ovlivnit kvalitu snímků.

„Díky dalekohledu na samém okraji sluneční soustavy nám umožňuje klást si otázky o tom, jak moc je ve vesmíru tma,“píší autoři článku zveřejněného na předtiskovém serveru Arxiv. „V průběhu naší práce jsme použili snímky vzdálených objektů v Kuiperově pásu. Odečtěte je a všechny hvězdy a budete mít čisté nebe."

Fotografie z mise NASA New Horizons

Podle The New York Times je kamera New Horizons „tvarovač bílého světla“, který přijímá světlo v širokém spektru, pokrývající viditelné a některé ultrafialové a infračervené vlny. Výsledné snímky byly následně zpracovány – na všech snímcích bylo odstraněno veškeré světlo ze všech zdrojů známých astronomům, včetně jakýchkoli relativně blízkých hvězd.

Zpracováním získaných snímků vědci odstranili i světlo vycházející z galaxií, které, jak se autoři vědecké práce domnívají, existují, ale dosud nebyly detekovány. Výsledkem bylo, že snímky z hlubokého vesmíru byly získány bez jakéhokoli světelného znečištění. Zajímavé je, že i když byly odstraněny všechny zdroje světla (známé i neznámé), na výsledných snímcích je stále hodně světla. Odkud přesně pochází zbývající světlo, není známo.

Vědci se domnívají, že světlo může pocházet z dosud neobjevených hvězd nebo galaxií. Nelze však vyloučit, že světlo na výsledných snímcích může být něčím zcela novým. Nepochybně bude proveden další výzkum, protože vědci pokračují v hledání zdrojů světelného znečištění, ale zdroj dalších světelných fotonů zůstává dnes záhadou.

Podle Dana Hoopera, fyzika z Fermi National Accelerator Laboratory v Batavii, navrhl, že viníkem dodatečného osvětlení je tajemná temná hmota. V e-mailu pro The New York Times uvedl, že on a jeho kolegové, kteří přemýšleli o možném světelném zdroji, nikdy nepřišli s žádnou novou fyzikou, která by vysvětlila jeho přítomnost na snímcích, "kromě několika opravdu neatraktivních možností."

Předpokládá se, že vesmír je naplněn „temnou hmotou“, jejíž přesný obsah není znám, ale jejíž gravitace tvoří nám viditelný prostor. Podle některých teorií by touto hmotou mohla být mračna exotických subatomárních částic, které se radioaktivně rozpadají nebo se srážejí a anihilují v záblescích energie, které dodávají světlo univerzální záři. Dalším možným vodítkem může být běžná chyba.

Možnost, že se astronomové spletli a zdroj světla minuli, podle autorů studie existuje, pravda je pouze 5 %. No, doufejme, že budoucí výzkum může vrhnout světlo na tuto temnou skvrnu blízkého vesmíru.