Uzay Boşluğu Biraz Daha Parlak

Evren çok parlak bir gölge.

Karanlık bir yılın kararan sonuna doğru duymayı beklediğiniz son haber bu olabilir. Ancak, bir zamanlar Pluto’yu ziyaret eden New Horizons uzay aracındaki kameraları kullanarak gezegenler arası uzayın karanlığını ölçen bir grup gökbilimcinin keşfettiği şey buydu.

Tucson, Ariz’deki Ulusal Optik-Kızılötesi Astronomi Araştırma Laboratuvarı’ndan Tod Lauer, “Orada bilinmeyen bir şey var,” dedi. “Evren tamamen karanlık değil ve henüz tam olarak ne içerdiğini bilmiyoruz. ”

Güneşten dört milyar mil uzakta, parlak gezegenlerden ve gezegenler arası tozun saçtığı ışıktan uzakta, boş uzay, Dr. Lauer ve meslektaşlarının bulduğundan beklenenin iki katı kadar parlaktı. En olası açıklama, evrenin arka plan ışığına katkıda bulunan, modellerinin gösterdiğinden daha çok sönük galaksiler veya yıldız kümeleri olduğuydu. Ya da başka türlü ayırt edilemeyen galaksilerin merkezlerindeki kara delikler bile boşluğa fazladan enerji pompalıyordu.

Daha az heyecan verici bir olasılık, dedi bir e-postada Dr. Lauer, “Çözmemiz gereken bir ışık kaynağını veya kamera yapısını karıştırdık ve gözden kaçırdık. En çok endişelendiğim şey bu. ”

Spekülatifse daha ilgi çekici bir öneri, soğuk donuk madde olarak adlandırılabilecek şeyi içerir. Evrenin, tam olarak özü bilinmeyen, ancak yerçekimi görünen evreni şekillendiren “karanlık madde” ile dolu olduğu düşünülüyor. Bazı teoriler, bu maddenin, radyoaktif olarak bozunan veya evrensel ışıltıya katkıda bulunan enerji parlamalarıyla çarpışan ve kendilerini yok eden egzotik atom altı parçacık bulutları olabileceğini öne sürüyor.

Dr. Lauer ve meslektaşları bu tür spekülasyonları parçacık fizikçilerine bırakmayı tercih ediyor. Bir e-postada, “Çalışmamız yalnızca akı seviyesinin ölçülmesiyle ilgilidir” dedi. “Gözlemciler olarak, onunla ne yapacağını anlayabilenler için bunu öneriyoruz. ”

Baltimore’daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nde bir gökbilimci ve Kasım ayında çevrimiçi olarak yayınlanan raporun yazarı Marc Postman, “Evrenin toplam enerji içeriğinin bir tahminini almak için bunu yapmak önemlidir. yıldız oluşumunun genel kozmik tarihi hakkında bize bilgi verir. ”

Kayıt için, evrende zıplarken buldukları ekstra ışık miktarı, gökyüzünde katı bir açı ölçüsü olan steradyan başına metrekare başına yaklaşık 10 nanowatt. (Tüm gökyüzünü kaplamak için 4 sterladyalı gerekir).

Dr. Lauer bu ölçümü, Sirius yıldızı veya bir mil ötedeki açık bir buzdolabının sağladığı ışık miktarıyla karşılaştırdı. Bir e-postada, “Yaptığımıza biraz daha yaklaştırmak için, karanlık aysız bir gecede perdeler açık bir şekilde yatakta uzanmayı düşünebilirsiniz” diye yazdı. Belki de uyanıksındır ve duvarlara bakıyorsun. Sirius dağları temizlediğinde veya komşunuz buzdolabına baskın yaptığında, odadaki ışığın biraz daha parlaklaştığını görürdük. ”

Ancak, “Uzak komşunuz sabahın üçünde artık hindi yemek sizi geceleri parlamadan uyandırmayacak. ”

Ölçümün yüzde 5 şansa sahip olduğunu söyledi; bu hata marjı 2 sigma olarak bilinir ve “5 sigma” nın keşfi için altın standarttan çok uzaktır veya 3.5 milyonda 1 yanlışlık şansıdır.

Dr. Postman, ekibin ölçümünün yalnızca görünür dalga boylarındaki ışığı içerdiğini ve radyo, X-ışını ve kızılötesi arka plan ölçümleri ile artırılması gerektiğini söyledi.

Yüzyıllar boyunca, gece gökyüzünün karanlığı, Alman gökbilimci Heinrich Wilhelm Olbers’ın adını taşıyan bir paradoksun kaynağıydı. Muhtemelen sonsuz durağan bir evrende, her görüş hattı bir yıldızda bitiyor, bu yüzden gökyüzü güneş kadar parlak görünmemeli mi?

Ancak gökbilimciler artık evrenin yalnızca 13,8 milyar yaşında olduğunu ve genişlediğini biliyorlar. Sonuç olarak, görüş çizgilerinin çoğu yıldızlarda değil, Büyük Patlama’nın solan parıltısında son buluyor ve parıltının dalga boyları artık gözle görülemeyecek kadar genişleyerek gökyüzünü karanlık gösteriyor.

Ama karanlık ne kadar karanlık?

Göremediğiniz tüm ışığı toplamak küçük bir başarı değildir. Dev teleskoplardaki en hassas detektörleri açamayacak kadar zayıf, ancak uzayda saçılan toz ve gaza enerji pompalayan uzak galaksiler var.

New Horizons uzay aracı 19 Ocak 2006’da fırlatıldı ve 14 Temmuz 2015’te Plüton tarafından hızlandırıldı. 1 Ocak 2019’da, eski adı Ultima Thule olan Arrokoth’un yanından geçti. Güneş sisteminin dışında Kuiper kuşağı. Hala devam ediyor.

Dr. Lauer’in ölçümleri, Yeni Ufuklar’daki bir kamera olan Uzun Menzilli Keşif Görüntüleyicisinden alınan yedi görüntüye dayanıyordu ve uzay aracı Dünya’dan 4 milyar mil uzaktayken çekilmişti. Bu mesafede uzay aracı, gezegenlerin veya gezegenler arası tozun rahatsız edici parıltısının çok ötesindeydi. Gerçekten, Dr. Postman, 10 kez daha uzağa gitmenin bile daha temiz bir karanlık üretmeyeceğini söyledi.

Dr. Lauer, “Yeni Ufuklar’da güneş sisteminin kenarında bir teleskopunuz olduğunda, uzay ne kadar karanlık olur diye sorabilirsiniz. “Kameranızı yalnızca gökyüzünden gelen parlamayı ölçmek için kullanın. Bu durumda, görüntüler uzaktaki Kuiper kuşağı nesnelerine aitti. Onları ve yıldızları çıkarın ve geriye kalan saf gökyüzü.

Dr. Postman, kameranın, görünür ve bazı morötesi ve kızılötesi dalga boylarını kapsayan geniş bir spektrumda ışığı alan bir “beyaz ışık görüntüleyicisi” olduğunu söyledi.

Ekip, gökyüzü arka planındaki ışık seviyesini ölçtükten sonra, normal tespit sınırları altında kaç tane sönük galaksinin gizlendiğine dair matematiksel modellere başvurmak zorunda kaldı. Bu miktar ölçümlerinden çıkarıldığında, kaynağı bilinmeyen eşit miktarda ışık kaldı.

Dr. Postman, “Sanki dünyadaki tüm insanları saymış ama Asya’yı dışarıda bırakmışsınızdır,” dedi. Dr. Lauer, bunun arka plan ışığının şimdiye kadarki en doğru ölçümü olduğunu söyledi.

Çalışma, analiz edilecek daha küçük bir görüntü setine sahip olan Rochester Teknoloji Enstitüsü’nden Michael Zemcov’un 195 30 saniyelik pozlama yerine dört 10 saniyelik pozlama ile önceki çalışmasını takip ediyor.

O ve meslektaşları, Dr. Lauer’in sonuçlarında olduğu gibi, steradiyen başına metrekare başına yaklaşık 19 nanowattlık bir üst sınır çıkardılar.

Dr. Zemcov bir e-postada, “Bu tür bir ölçüm, hem enstrümanı hem de uzak evren arasındaki her şeyden gelen ışığın parlaklığını anlamamızı gerçekten teşvik ediyor,” dedi. “İnsanlar çeşitli kaynakları öne sürdüler, ancak jüri hala ne olabileceğine karar verdi. ”

Göremediğimiz şeyler henüz evren anlayışımızı değiştirebilir, ancak Batavia, Illinois’deki Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’nda fizikçi olan Dan Hooper, suçlunun karanlık madde olduğu fikrine soğuk su sıçrattı. Bir e-postada, kendisinin ve meslektaşlarının beyin fırtınası yaparak, bu ilave ışığı açıklayacak herhangi bir yeni fizik bulmadıklarını söyledi, “birkaç gerçekten barok ve başka türlü çekici olmayan seçenekler dışında. ”

Bir The New York Times haberinden çevrildi ve haberleştirildi.