چرا فضای کهکشانی سیاه به نظر میرسد؟

توسط محدثه تنها · 22 دی 1400 · ۱۱ تیر ۱۴۰۳ · ۰

اگر با چشمان خود به آسمان شب نگاه کنید، یا به تصاویر فضای کهکشانی را به صورت آنلاین نگاهی بندازید سیاهی جوهری و مهیب آن را که با ستاره‌ها، سیارات یا فضاپیماهای درخشان نقطه گذاری شده‌است را خواهید دید. اما چرا فضای کهکشانی سیاه است؟ چرا فضا مانند آسمان آبی روز روی زمین رنگارنگ و روشن نیست؟

با کمال تعجب، پاسخ ارتباط چندانی با کمبود نور ندارد.

از آنجایی که میلیاردها ستاره در کهکشان ما، میلیاردها کهکشان در جهان و اجرام دیگر، مانند سیارات، که نور را منعکس می‌کنند، وجود دارد، هنگامی که ما در شب به آسمان نگاه می‌کنیم، باید آسمان بسیار درخشان به نظر برسد اما در عوض، واقعا تاریک است.”

این تناقض که در محافل فیزیک و نجوم به عنوان پارادوکس اولبرز شناخته می‌شود، می‌تواند با نظریه انبساط فضا- زمان توضیح داده‌ شود – از آنجایی که جهان ما سریعتر از سرعت نور منبسط می‌شود، نور کهکشان‌های دور ممکن است در حال تبدیل شدن به امواج فروسرخ، امواج مایکروویو و امواج رادیویی باشد که توسط چشمان ما قابل تشخیص نیستند.

ستارگان نور را در همه رنگ‌ها منتشر می‌کنند، حتی رنگ‌هایی که با چشم انسان قابل مشاهده نیستند، مانند اشعه ماوراء بنفش یا مادون قرمز. اگر ما می‌توانستیم این امواج و امواج مایکروویو را ببینیم، تمام فضا برای ما درخشان به نظر می‌آمد. این به این دلیل است که تابش پس زمینه کیهانی (مایکروویو) – انرژی نور ناشی از انفجار بزرگ (بیگ بنگ‌ ) که توسط پروتون‌ها و الکترون‌های موجود در دوران اولیه جهان پراکنده شده بود – تمام فضا را پوشانده‌است.

یکی دیگر از دلایلی که فضای بین ستاره‌ای و بین سیاره‌ای تاریک به نظر می‌رسد این است که فضا یک خلاء تقریباً کامل است. آسمان زمین، آبی است زیرا مولکول‌های تشکیل دهنده اتمسفر، از جمله نیتروژن و اکسیژن، مقدار زیادی از طول موج،های آبی و بنفش نور مرئی را از خورشید در همه جهات، از جمله به سمت چشم ما، پراکنده می‌کنند. ولی از آنجایی که فضا یک خلاء تقریباً کامل است – به این معنی که ذرات بسیار کمی دارد – در فضای بین ستارگان و سیارات عملاً چیزی وجود ندارد که نور را به چشمان ما پراکنده کند. و در حالی که نوری به چشم نمی‌رسد، سیاهی می‌بینند.

با این حال، یک مطالعه در سال 2021 در ژورنال Astrophysical نشان می‌دهد که ممکن است فضا به همان اندازه که تصور می‌کنید سیاه نباشد. از طریق ماموریت ناسا به پلوتون و کمربند کویپر، محققان توانستند فضا را بدون تداخل نور از زمین یا خورشید ببینند. این تیم تصاویر گرفته شده توسط فضاپیما را غربال کردند و تمام نور ستارگان شناخته شده، راه شیری و کهکشان‌های احتمالی را از آن کم کردند. آنها دریافتند که نور پس زمینه کیهان دو برابر بیشتر از آنچه پیش بینی می‌کردند، روشن است.

مطالعات همچنان برای روشنایی‌های ناشناخته ادامه دارد اما تا آن زمان، یک چیز محتمل به نظر می‌رسد: فضا می‌تواند بیشتر به رنگ “زغالی” باشد تا خیلی سیاه.