Adakah angkasa benar-benar hitam?

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 16:12

Apabila kita melihat ke langit malam, nampaknya kegelapan menyelubungi segala-galanya, lebih-lebih lagi jika langit mendung dan bintang tidak kelihatan. Dirakam oleh teleskop angkasa dan dikongsi dengan orang ramai, planet, galaksi dan nebula boleh dilihat bersinar dengan latar belakang ruang hitam dan sejuk. Tetapi adakah ruang benar-benar hitam?

Menurut penyelidikan baru, alam semesta mungkin tidak gelap seperti yang disangkakan oleh ahli astronomi. Dengan bantuan kamera stesen antara planet automatik New Horizons, yang pernah melawat Pluto untuk mengukur kegelapan ruang antara planet, para penyelidik menyimpulkan bahawa kita masih mempunyai idea yang kurang baik tentang alam semesta.

Keputusan yang diperoleh semasa kajian menunjukkan bahawa pada enam bilion kilometer dari Matahari, jauh dari planet terang dan cahaya yang bertaburan oleh habuk antara planet, ruang kosong adalah kira-kira dua kali lebih terang daripada yang dijangkakan.

Seberapa gelap ruang angkasa?

Selama berabad-abad, kegelapan langit malam telah menjadi sumber paradoks yang dinamakan sempena ahli astronomi Jerman Heinrich Wilhelm Olbers. Agaknya, dalam alam semesta statik yang tidak terhingga, setiap garis penglihatan berakhir pada bintang, jadi bukankah langit sepatutnya kelihatan cerah seperti matahari? Ahli astronomi hari ini mengetahui bahawa alam semesta berusia 13.8 bilion tahun dan ia berkembang dengan pecutan. Akibatnya, kebanyakan garis penglihatan tidak berakhir pada bintang, tetapi pada cahaya Dentuman Besar yang semakin pudar, dan gelombang cahaya kini begitu meluas sehingga tidak dapat dilihat oleh mata. Inilah yang menjadikan langit gelap. Tetapi betapa gelapnya kegelapan itu?

Penyelidik di Balai Cerap Astronomi Optik Kebangsaan di Arizona mengkaji cahaya di angkasa lepas menggunakan misi New Horizons NASA.

Stesen angkasa New Horizons telah dilancarkan pada 19 Januari 2006 dan terbang melepasi Pluto pada 14 Julai 2015. Pada 1 Januari 2019, New Horizons terbang melepasi Arrocot, yang dahulunya dipanggil Ultima Thule, salah satu gunung ais angkasa yang tidak terkira banyaknya yang mendiami tali pinggang Kuiper di pinggir sistem suria. Hari ini stesen itu berjaya meneruskan perjalanan angkasa lepasnya.

Pengukuran ahli astronomi, yang diterbitkan dalam kajian baharu itu, adalah berdasarkan tujuh imej daripada pengimej terma peninjauan jarak jauh New Horizons yang diambil semasa stesen itu berada kira-kira 2.5 bilion kilometer dari Bumi. Pada jarak ini, kapal angkasa mendapati dirinya jauh melebihi cahaya planet atau habuk antara planet, yang berpotensi menjejaskan kualiti imej.

"Memiliki teleskop di bahagian paling tepi sistem suria membolehkan kami bertanya soalan tentang betapa gelapnya ruang angkasa," tulis pengarang kertas itu, yang diterbitkan pada pelayan pracetak Arxiv. "Dalam menjalankan kerja kami, kami menggunakan imej objek jauh dalam tali pinggang Kuiper. Kurangkan mereka dan mana-mana bintang, maka kamu akan mendapat langit yang cerah."

Gambar dari misi New Horizons NASA

Menurut The New York Times, kamera New Horizons ialah "pembentuk cahaya putih" yang menerima cahaya dalam spektrum yang luas, meliputi beberapa gelombang ultraungu dan inframerah yang boleh dilihat dan beberapa. Imej yang terhasil kemudiannya diproses - dalam semua imej, semua cahaya daripada semua sumber yang diketahui ahli astronomi telah dialih keluar, termasuk mana-mana bintang yang agak berdekatan.

Dengan memproses imej yang diperoleh, para penyelidik juga mengeluarkan cahaya yang terpancar dari galaksi, yang, seperti yang dipercayai oleh pengarang karya saintifik, wujud, tetapi masih belum dikesan. Hasilnya, imej angkasa lepas diperoleh tanpa sebarang pencemaran cahaya. Menariknya, walaupun semua sumber cahaya (kedua-duanya diketahui dan tidak diketahui) telah dialih keluar, masih terdapat banyak cahaya dalam imej yang dihasilkan. Dari mana sebenarnya cahaya yang tinggal itu datang tidak diketahui.

Penyelidik percaya bahawa cahaya mungkin datang daripada bintang atau galaksi yang belum ditemui. Walau bagaimanapun, tidak boleh diketepikan bahawa cahaya dalam imej yang dihasilkan mungkin sesuatu yang baru sepenuhnya. Lebih banyak penyelidikan sudah pasti akan dijalankan kerana saintis terus mencari sumber pencemaran cahaya, tetapi sumber foton cahaya tambahan masih menjadi misteri hari ini.

Menurut Dan Hooper, seorang ahli fizik di Makmal Pemecut Kebangsaan Fermi di Batavia, dia telah mencadangkan bahawa jirim gelap misterius adalah penyebab kepada pencahayaan tambahan. Dalam e-mel kepada The New York Times, dia berkata bahawa dia dan rakan-rakannya, memikirkan kemungkinan sumber cahaya, tidak pernah menghasilkan sebarang fizik baharu untuk menjelaskan kehadirannya dalam imej, "kecuali untuk beberapa pilihan yang benar-benar tidak menarik."

Adalah dipercayai bahawa Alam Semesta dipenuhi dengan "bahan gelap", yang kandungan tepatnya tidak diketahui, tetapi gravitinya membentuk ruang yang boleh dilihat oleh kita. Menurut beberapa teori, perkara ini boleh menjadi awan zarah subatom eksotik yang mereput secara radioaktif atau berlanggar dan musnah dalam semburan tenaga yang menambah cahaya kepada cahaya sejagat. Satu lagi petunjuk yang mungkin boleh menjadi kesilapan biasa.

Menurut pengarang kajian, kemungkinan ahli astronomi tersilap dan terlepas sumber cahaya wujud, kebenarannya hanya 5%. Baiklah, semoga penyelidikan masa depan dapat memberi penerangan tentang tompokan gelap angkasa lepas ini.