Is ruimte regtig swart?

2024 Outeur: Seth Attwood | [email protected]. Laas verander: 2023-12-16 15:56

Wanneer ons na die naghemel kyk, lyk dit of duisternis alles omvou, veral as die lug bewolk is en die sterre nie sigbaar is nie. Gevang deur ruimteteleskope en mildelik met die algemene publiek gedeel, kan planete, sterrestelsels en newels gesien word wat teen 'n agtergrond van swart, koue ruimte skyn. Maar is ruimte regtig swart?

Volgens nuwe navorsing is die heelal dalk nie so donker as wat sterrekundiges gedink het nie. Met behulp van die kameras van die outomatiese interplanetêre stasie New Horizons, wat Pluto eens besoek het om die duisternis van interplanetêre ruimte te meet, het die navorsers tot die gevolgtrekking gekom dat ons steeds 'n swak idee het van wat die heelal is.

Die resultate wat tydens die studie verkry is, het getoon dat op ses biljoen kilometer van die Son, ver van helder planete en lig wat deur interplanetêre stof verstrooi is, leë ruimte ongeveer twee keer so helder was as wat verwag is.

Hoe donker is die ruimte?

Vir eeue was die donkerte van die naghemel die bron van 'n paradoks wat na die Duitse sterrekundige Heinrich Wilhelm Olbers vernoem is. Vermoedelik, in 'n oneindige statiese heelal, eindig elke siglyn by 'n ster, so moet die lug nie so helder soos die son lyk nie? Sterrekundiges weet vandag dat die heelal 13,8 miljard jaar oud is en dat dit met versnelling uitbrei. Gevolglik eindig die meeste van die siglyne nie by die sterre nie, maar by die vervaagde gloed van die Oerknal, en die gloedgolwe is nou so uitgebrei dat hulle onsigbaar is vir die oog. Dit is wat die lug donker maak. Maar hoe donker is die donker?

Navorsers by die National Optical Astronomical Observatory in Arizona het lig in diep ruimte bestudeer met behulp van NASA se New Horizons-sending.

Die ruimtestasie New Horizons is op 19 Januarie 2006 gelanseer en het op 14 Julie 2015 verby Pluto gevlieg. Op 1 Januarie 2019 het New Horizons verby Arrocot gevlieg, voorheen Ultima Thule genoem, een van die ontelbare ruimte-ysberge wat die Kuiper-gordel aan die buitewyke van die sonnestelsel bewoon. Vandag gaan die stasie sy ruimtereis suksesvol voort.

Die sterrekundiges se metings, wat in die nuwe studie gepubliseer is, is gegrond op sewe beelde van die New Horizons-langafstandverkenning-termiese beeldhouer wat geneem is terwyl die stasie sowat 2,5 miljard kilometer van die aarde af was. Op hierdie afstand het die ruimtetuig hom ver buite die gloed van planete of interplanetêre stof bevind, wat moontlik die kwaliteit van beelde kan beïnvloed.

"Om 'n teleskoop aan die heel rand van die sonnestelsel te hê, stel ons in staat om vrae te vra oor hoe donker dit werklik in die ruimte is," skryf die skrywers van die koerant, gepubliseer op die Arxiv-voordrukbediener. “Ons het in die loop van ons werk beelde van voorwerpe in die Kuiper-gordel gebruik. Trek hulle en enige sterre af, en jy sal 'n helder lug hê."

Foto's van NASA se New Horizons-sending

Volgens The New York Times is die New Horizons-kamera 'n "witligvormer" wat lig in 'n wye spektrum aanvaar, wat sigbare en sommige ultraviolet- en infrarooi golwe bedek. Die gevolglike beelde is toe verwerk - in alle beelde is alle lig van alle bronne wat aan sterrekundiges bekend is, verwyder, insluitend enige relatief nabygeleë sterre.

Deur die verkrygde beelde te verwerk, het die navorsers ook die lig verwyder wat uit sterrestelsels voortspruit, wat, soos die skrywers van die wetenskaplike werk glo, bestaan, maar nog nie opgespoor is nie. Gevolglik is diepruimtebeelde verkry sonder enige ligbesoedeling. Interessant genoeg, alhoewel alle ligbronne (beide bekend en onbekend) verwyder is, is daar steeds baie lig in die gevolglike beelde. Waar presies die oorblywende lig vandaan kom, is onbekend.

Navorsers glo dat lig van nog onontdekte sterre of sterrestelsels kan kom. Dit kan egter nie uitgesluit word dat die lig in die gevolglike beelde iets heeltemal nuuts kan wees nie. Meer navorsing sal ongetwyfeld gedoen word namate wetenskaplikes voortgaan om na bronne van ligbesoedeling te soek, maar die bron van bykomende ligfotone bly vandag 'n raaisel.

Volgens Dan Hooper, 'n fisikus by die Fermi National Accelerator Laboratory in Batavia, het hy voorgestel dat geheimsinnige donker materie die skuldige is vir die bykomende beligting. In 'n e-pos aan The New York Times het hy gesê dat hy en sy kollegas, wat 'n moontlike ligbron oorweeg, nog nooit met enige nuwe fisika vorendag gekom het om die teenwoordigheid daarvan in die beelde te verduidelik nie, "behalwe vir 'n paar regtig onaantreklike opsies."

Daar word geglo dat die Heelal gevul is met "donker materie", waarvan die presiese inhoud onbekend is, maar waarvan die swaartekrag die ruimte vorm wat vir ons sigbaar is. Volgens sommige teorieë kan hierdie saak wolke van eksotiese subatomiese deeltjies wees wat radioaktief verval of bots en vernietig in uitbarstings van energie wat lig by die universele gloed voeg. Nog 'n moontlike leidraad kan 'n algemene fout wees.

Volgens die skrywers van die studie bestaan die moontlikheid dat sterrekundiges hulle mis het en die ligbron gemis het, die waarheid is slegs 5%. Wel, hopelik kan toekomstige navorsing lig werp op hierdie donker kol naby die ruimte.