Csillagászok megmagyarázhatatlan fényt találtak a sötét űrben ott, ahol nem kéne, hogy legyen

Ha felnézünk az éjszakai égboltra, és ha elég távol vagyunk a városi fényektől, látni fogjuk a csillagokat. A ragyogó fénypontok közötti ter...

Ha felnézünk az éjszakai égboltra, és ha elég távol vagyunk a városi fényektől, látni fogjuk a csillagokat. A ragyogó fénypontok közötti teret természetesen koromfekete sötétség tölti be.

Néhány csillagász azonban kíváncsi volt arra, hogy mennyire is sötét valójában.

"Valóban fekete az űr?" - tette fel a kérdést Tod Lauer, a Nemzeti Tudományos Alapítvány arizonai Országos Optikai-Infravörös Csillagászati Kutatólaboratóriumának (NOIRLab) csillagásza. Azt mondja, ha csillagok, galaxisok és minden más nélkül tudnánk nézni az éjszakai égboltot, amelyek látható fényt bocsátanak ki, akkor vajon "maga az univerzum is ragyogna?"

Nehéz kérdés, amire a csillagászok évtizedek óta próbálnak választ találni. Most Lauer és a NASA New Horizons űrmissziójával foglalkozó más kutatók azt mondják, hogy végre meg tudták csinálni egy űrhajóval, amely messze túlhaladt a Plútón. A csoport online is közzétette munkáját, és hamarosan megjelenik a The Astrophysical Journal folyóiratban. (1)

A New Horizons-t eredetileg a Plútó felfedezésére tervezték, de miután 2015-ben elsuhant a törpebolygó mellett, megállíthatatlanul haladt tovább. Most már több mint 6,4 milliárd kilométerre van otthonától - közel 50-szer távolabb a Naptól, mint a Föld.

Ez azért fontos, mert azt jelenti, hogy az űrhajó messze van a fő fényszennyező forrásoktól, amelyek lehetetlenné teszik a világegyetemből származó apró fényjelek észlelését. Például a Föld és a belső Naprendszer körül az űr tele van porszemcsékkel, amelyeket a nap megvilágít, diffúz fényt keltve az egész égen. De ez a por nem jelent gondot ott, ahol a New Horizons jelenleg tartózkodik. Ráadásul odakinn a napfény sokkal gyengébb.

Az univerzum halvány fényének észlelésére a kutatók az űrhajó egyszerű távcsövével és kamerájával készített képeket nézték, és hihetetlenül unalmas részleteket kerestek.

"A képek olyanok voltak, amit egyszerűen csak üres égboltnak nevezünk. Van egy pár halvány csillag, van néhány halvány galaxis, de véletlenszerűen néz ki," - mondja Lauer. "Amit akartunk, egy olyan hely, ahol a képeken nem sok fényes vagy látómezőn kívüli csillag található, amely visszaszórhatja a fényt a kamerába."

Aztán ezeket a képeket feldolgozták, hogy eltávolítsák a látható fény összes ismert forrását. Miután kivonták a csillagok fényét, valamint a Tejút szórt fényét és minden olyan kóbor fényt, amely a fényképezőgépet zavarhatta volna, a saját galaxisunkon túlról érkező fény maradt.

Ezután még egy lépéssel tovább mentek, kivonva azt a fényt, amelyet az összes ott feltételezhető galaxisnak tulajdoníthattak. És kiderült, hogy amikor ez megtörtént, akkor is rengeteg megmagyarázhatatlan fény volt a képeken.

Valójában a titokzatos forrásokból származó fény mennyisége megközelítőleg megegyezett az ismert galaxisokból érkező összes fénnyel, mondja Marc Postman, a Baltimore-i Űrtávcső Tudományos Intézet csillagásza. Tehát talán vannak fel nem ismert galaxisok, mondja, "vagy valamilyen más fényforrás, amelyről még nem tudjuk, mi az."

Az új eredmények biztosan beszélgetésre késztetik a csillagászokat.

"Azt mondják, hogy a galaxisokon kívül annyi fény van, mint a galaxisok belsejében, ami őszintén szólva elég kemény dolog," - jegyzi meg Michael Zemcov, a Rochesteri Technológiai Intézet asztrofizikusa, aki nem volt tagja a kutatócsoportnak.

Néhány évvel ezelőtt Zemcov és néhány kollégája hasonló módon elemezte a New Horizons adatait. Kevesebb kép felhasználásával kevésbé precíz mérést végeztek, de ez még mindig kompatibilis volt a jelenlegi eredményekkel. (2)

Szerinte a csillagászok már 400 éve komolyan tanulmányozzák a látható fényt és az eget, és mégis valahogy nyilvánvalóan "hiányzik a fény fele".

Akkor honnan származik a fény? Talán - mondja - sokkal több olyan kicsi, halvány törpe galaxis és más halvány régió található a galaxisok szélén, amelyeket olyan eszközök, mint a Hubble Űrtávcső, nem képesek észlelni, és így a tudósok egyszerűen nincsenek tisztában velük. Vagy talán több por zavarja a méréseket, mint amire a tudósok számítottak.

Vagy talán van egy még egzotikusabb magyarázat - valami ismeretlen jelenség az univerzumban, amely látható fényt hoz létre. Még az is lehetséges, hogy ez a sötét anyaghoz kapcsolódik, az anyag titokzatos formájához, amely gravitációs húzóerőt gyakorol a látható anyagra, de közvetlenül soha nem látták.

"Az univerzumot tanulmányozó emberként nagyon szeretném tudni, hogy miből áll az univerzum és mi a világegyetem összes alkotóeleme," - mondja Postman. "Szeretnénk azt gondolni, hogy a fényt kibocsátó komponensek olyanok, amelyeket valóban jól megfigyelhetünk és megérthetünk, hogy miért van ennyi fény."

De ehhez Postman szerint elengedhetetlen megérteni először, hogy mennyi fény van, amivel számolni kell, és ebben segíthet egy ilyen tanulmány.

"Ez egy új mérés, azzal a képességgel, amellyel rendelkezünk, mert egyedülálló helyen vagyunk egy kamerával, amely kihasználhatja ezt a szép helyet," - mondja Lauer.

Ennek ellenére hozzáteszi: "Az űr sötét." Ennyi elemzés után is "még mindig elég sötét". (3)

(1) - https://arxiv.org/abs/2011.03052
(2) - https://www.nature.com/articles/ncomms15
(3) - https://www.npr.org/2020/11/18/936219170