Яркий свет Вселенной оказался ярче, чем мы думали

Яркий свет Вселенной
Исследователи измерили яркий свет Вселенной с помощью зонда New Horizons. Авторы и права: NASA.

Более семи лет назад миссия “Новые горизонты” вошла в историю, став первым космическим аппаратом, совершившим облёт Плутона. В преддверии этой встречи космический зонд предоставил обновлённые данные и изображения многих объектов во внутренней и внешней Солнечной системе. Оказавшись за пределами орбиты Плутона и его спутников, он приступил к новой миссии: встрече с объектом пояса Койпера (ОПК). Этот исторический пролёт произошёл около четырёх лет назад (31 декабря 2015 года), когда “Новые горизонты” пронёсся мимо Аррокота (также известного как MU69 2014).

Теперь, когда он проходит через пояс Койпера, вдали от светового загрязнения внутренней части Солнечной системы, у него есть ещё одна любопытная задача: измерить яркий свет Вселенной. Эти измерения позволят астрономам сделать более точные оценки того, сколько существует галактик, что до сих пор является предметом споров. Согласно новым измерениям аппарата “Новые горизонты”, белый свет, исходящий от звёзд за пределами Млечного Пути, в два-три раза ярче, чем свет от известных популяций галактик, а это означает, что их даже больше, чем мы думали!

Исследование возглавила группа из Рочестерского технологического института (RIT). К ним присоединились исследователи из Лаборатории реактивного движения НАСА, Сектора космических исследований (SES) Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса (JHUAPL), Калифорнийского университета в Ирвине и Лаборатории космических наук (SSL) Калифорнийского университета в Беркли. Статья, описывающая их открытия, недавно появилась в сети и была принята к публикации в The Astrophysical Journal.

Яркий свет Вселенной

Общая яркость Вселенной известна как космический оптический фон (COB), который включает рассеянный свет, испускаемый всеми звёздами и галактиками во Вселенной вместе взятыми. Подобно космическому микроволновому фону (CMB), реликтовому излучению, оставшемуся после Большого взрыва, это значение важно для астрономов, потому что оно позволяет им провести инвентаризацию всей обычной материи (также известной как “светящаяся материя”) во Вселенной. Это проблема здесь, на Земле, из-за помех, вызванных солнечным светом и тем, как он отражается частицами льда по всей Солнечной системе (зодиакальный свет).

Плутон
Новые Горизонты и Плутон. Авторы и права: NASA.

Космические телескопы, находящиеся на близкой к Земле орбите, также подвержены помехам из-за пыли между планетами. Но любой мешающий свет на переднем плане минимален для такой миссии, как “Новые горизонты”, которая сейчас находится глубоко в поясе Койпера и на пути к выходу из Солнечной системы. Чтобы рассчитать COB, команда проанализировала сотни изображений фонового света, сделанных устройством дальней разведки LORRI.

“Мы видим больше света, чем должны видеть, исходя из популяций галактик, которые, как мы понимаем, существуют, и того, сколько света, по нашим оценкам, они должны производить. Определение того, что производит этот свет, может изменить наше фундаментальное понимание того, как Вселенная формировалась с течением времени”, – сказала Тереза ​​Саймонс, научный сотрудник Калифорнийского университета в Ирвайне.

Предыдущие измерения, проведённые в 2021 году исследователями из Научного института космического телескопа (STScI), показали, что COB был ярче, чем ожидалось. За этим последовала работа независимой группы учёных в начале этого года, которая показала, что значение COB оказалось в два раза больше, чем предполагалось изначально. Последние результаты подтверждают предыдущие исследования с использованием гораздо более широкого набора наблюдений LORRI и намекают на то, что в космосе должны быть дополнительные источники света, которые мы ещё не учли.

Будущие исследования

Миссия “Новые горизонты” в настоящее время находится на расстоянии более 55,85 астрономических единиц (а.е.) от Земли (или 8,35 миллиарда километров), что почти в 56 раз больше расстояния между Землёй и Солнцем. На таком расстоянии, где свет на переднем плане минимален, астрономы имеют гораздо более чёткое представление о космическом фоне и могут делать более точные выводы о галактическом населении, а также изучить первый свет Вселенной. Саймонс и её коллеги надеются, что эти наблюдения проложат путь к будущим миссиям и инструментам, которые помогут глубже изучить это несоответствие и измерить яркий свет Вселенной.

К ним относятся эксперимент Калифорнийского технологического института по исследованию космического инфракрасного фона (CIBER-2) и спектрофотометр для изучения истории Вселенной, эпохи реионизации (SPHEREx), который будет проводить измерения спектрофотометрических колебаний космического фона, чтобы узнать больше о формировании галактик и космической эволюции после Большого взрыва.

Несоответствие полученных данных – это настоящая загадка, которую необходимо разгадать. Учёные надеются, что некоторые из экспериментов, включая CIBER-2 и SPHEREx, помогут им устранить данную проблему.

Больше информации: arXivOrg

1 комментарий к “Яркий свет Вселенной оказался ярче, чем мы думали”

  1. Здравствуйте, Андрей! Чрезвычайно интересная статья, спасибо, что обратили на неё внимание Вашей читательской аудитории. Выходит, что парадокс Ольберса в некотором (непервоначальном) смысле жив! Небеса пусть и не сияют равномерной белизной, но ярче, чем мы ожидали по имеющимся моделям. Исключительно яркая новость! Желаем Вам доброго Нового года и светлых космических чудес!

    Ответить

Оставьте комментарий