Ако се свемир шири заувек и ако је пун звезда, зашто је ноћно небо тамно? Ово је питање које су филозофи и научници поставили још од антике. Баш као што посматрач види дрвеће у свим правцима док стоји у шуми, тако ће и свака линија вида у бесконачном универзуму треба да се завршава треперењем звезде. Нето резултат треба да буде небо блистало небеском светлошћу. Не само да би ноћно небо требало да буде ведрије, ако не и ведрије него током дана, већ би топлота свих тих сунчева требало да буде довољна да се Земљини океани скупе! Стога би звездани призор приказан на упечатљивој слици која прати овај чланак требало би да изгледа као да недостају звезде у поређењу са погледом који је погледан у Космос горе.
Едгар Аллен Пое размишљао је о овој загонетки у свом делу из 1850. године под називом „Моћ речи“. Поменуо је комбиновано осветљење зрачено небеском светлошћу као „златне зидове Универзума“. На пример, посматрач у шуми види екран стабала јер се шума наставља даље од позадинске границе - просечна удаљеност на којој дрво прекида линију вида. Слично томе, из било које тачке бесконачног Универзума испуњеног звездама, звезде које су близу требале би се преклапати са звездама које су удаљеније док сваки квадратни инч погледа не буде испуњен светлошћу из далеког Сунца.
Тренутне процене постављају број звезда у Универзуму на 70 секстилиона (70.000 милиона милиона милиона), на основу анкете коју су 2003. године урадили аустралијски астрономи. То је десет пута више од броја зрна песка на свим Земљиним плажама и пустињама, и свакако је више него довољно да све небо испуни звезданом светлошћу!
Но, ноћно небо није блиставо у светлости Универзума, па су рани теоретичари нагађали да су или звезде ограничене у броју или њихова светлост некако није успела да допре до Земље. Када је откривена међузвјездана прашина, неки су помислили да је разлог пронађен. Међутим, прорачуни су брзо показали да ће честице прашине апсорбирати сву несташицу звезде, а честице прашине и саме почеле да светлују.
Одговор је коначно објасњен импликацијама из Теорије релативности Алберта Еинстеина.
Негде између десет и двадесет милијарди година, Универзум је настао догађајем под називом Велики прасак. Зашто се десило и шта је претходило, остаје најдубља мистерија, али да се то догодило сада се чини прилично необоривим за већину у научној заједници. Сва материја и енергија - у ствари све што је икада било, јесте или могу бити - ограничена је на концентрисано, незамисливо густо стање. Занимљиво је да није било као да се све у Универзуму исискује на неку локацију окружену простором испуњеним ничим. У ствари, то био Универзум - сва материја, енергија и сав простор који испуњавају. Спољна величина му је била неважна јер није имала спољашњу површину; ништа није постојало изван ње - то важи и данас.
Затим, из разлога о којима се још расправља, ово језгро Универзума почело је да се шири изузетно великом брзином као да је доживело експлозију. Ово ширење никада није престало, у ствари, стопа се с временом повећавала! Више о стварности наше дискусије је чињеница да Универзум је почео у коначном временском року.
Још једна импликација теорије релативности помаже да се објасни и наше тамно ноћно небо. Светлост путује ограниченом брзином. Међутим, креће се тако брзо да се изражава у удаљености коју путује током једне године. То је познато као светлосна година и за то време светлост ће проћи 9,46 билиона (9,46 А 1012) километара или 5,88 билиона (5,88 А 1012) миља.
Простор и време су испреплетени. Не можемо гледати у свемир без да погледамо и уназад у времену. Простор је огроман, а раздвајање између звезда огромно. На пример, просечна удаљеност између звезда је неколико светлосних година. Али то је близу у поређењу с другим дужинама мереним астрономијом. Удаљеност од нашег Сунца до центра наше Галаксије износи око 26.000 светлосних година или 260 билиона километара! Удаљеност од наше Галаксије, Млечног пута, до следеће најближе галаксије, која се налази у сазвежђу Андромеда, износи преко 2 милиона светлосних година. То значи да светлост коју видимо вечерас из Велике галаксије Андромеда (М31) остављена је за Земљу када на овој планети није било модерних људских бића или Хомо Сапиенса - иако је наша еволуциона лоза била добро успостављена. Удаљеност од Земље до најудаљенијег објекта, галаксије коју је уочио свемирски телескоп Хуббле, износи око тринаест милијарди светлосних година. Ми видимо ову галаксију као што је изгледала пре формирања наше галаксије!
Дакле, разлог због којег су наша ноћна неба црна, разлог што простор није испуњен заслепљујућом светлошћу је тај што много светлости од звезда које испуњавају небо није имало времена да досегну Земљу - многи су толико далеко да су једноставно неприметни у ово вријеме. Дакле, иако је број звезда у суштини неограничен број звезда које можемо видети је коначан и то ствара небеске празнине на небу које видимо као пространство простора.
Постоји и неколико других фактора због којих се простор чини неосветљен. На пример, многе звезде временом изумиру или експлодирају и то уклања њихов допринос количини светлости у Универзуму. Поред тога, светлосна светлост се смањује црвеним помаком - феноменом који је директно повезан са ширењем Универзума. Црвени помак је сличан Доплеровом ефекту јер обоје укључују истезање светлосних таласа.
Доплеров ефекат описује кретање извора светлости у односу на посматрача. Светлост из објекта који се креће ка посматрачу постаје компримована према вишим фреквенцијама или плавом крају светлосног спектра. Светлост са објекта који се одмиче постаје растезање ка нижим фреквенцијама или црвеном крају.
Помицање црвене боје нема никакве везе са кретањем извора светлости, већ са удаљеношћу у којој се извор светлости налази од посматрача. Будући да се простор шири у свим правцима, светлост из врло далеког извора путује све већу удаљеност и сама ширина рашире своје светлосне таласне дужине према црвеном. Што је галаксија удаљенија, то је дужи пут који њена светлост мора да прође да би стигла до Земље. Будући да се удаљеност између галаксије и Земље такође стално повећава, њена светлост се протеже ка црвеном крају спектра. Светлост из врло далеких галаксија може се, дакле, преусмерити црвено из видљивог спектра у инфрацрвено или, изван тога, у царство радио таласа. Због тога, померање црвене боје такође смањује обим видљиве звезђене светлости која досеже Земљу и чини да ноћно небо изгледа тамније.
Слика представљена овом дискусијом продуцирао је астроном Брад Мооре, из његове приватне опсерваторије у близини Мелбоурнеа у Аустралији почетком ове године. Ова сцена налази се у близини маглице Велика Царинае и позната је као НГЦ 3324. Такође има заједничко име маглица Кеихоле, а она и маглица Ета Царинае налазе се на око 9000 светлосних година од Земље, у јужном сазвежђу Царина. Састоји се од младог, ведрог гомиле звезда, од којих неке осветљавају околну маглу богату водоником и чине је да блиста.
Занимљиво је да се ово назива и маглу Габриела Мистрал због непристојне сличности чилеанског песника са добитником Нобелове награде. Погледајте пажљиво и моћете видети њену силуету у магли.
Нијансе у овој чудесној слици нису реалне. Њима је додељено да представљају и састав материјала који садржи овај приказ. Кисеоник је представљен црвеном, зеленом означава присуство водоника, а сумпор је приказан плавом нијансом. Ова слика је захтевала 36-сатну експозицију кроз 12,5 инчни телескоп Ритцхеи-Цхретиен Цассеграин и астрономску камеру од 3,5 мегапиксела.
Имате ли фотографије које желите да делите? Пошаљите их на астрофотографски форум Спаце Магазине или их пошаљите е-поштом, а можда ћемо их наћи и у Спаце Магазине.
Написао Р. Јаи ГаБани
