在離家很遠很遠的地方,一個孤獨的太空探測器正衝向黑暗的太空深處。
在遠處只是害羞新地平線號距離太陽 60 個天文單位,是迄今為止最先進的人造儀器。這意味著我們現在擁有一艘可以拍攝前所未有的宇宙影像的太空船,並且不受太陽光掠過散佈在整個太陽系的行星際塵埃的光的污染。
現在,科學家們透過對滲透到宇宙中的微弱可見光背景進行迄今為止最精確的測量,測量出了宇宙的真正黑暗程度。這是宇宙光學背景,新視野號的新測量表明,與先前的測量結果相反,這絕對沒有什麼奇怪的。
“我們現在對太空到底有多暗有了一個很好的了解,”天文學家馬克·波茲曼解釋說太空望遠鏡科學研究所。
“結果表明,我們從宇宙接收到的絕大多數可見光都是在星系中產生的。重要的是,我們還發現,沒有證據表明天文學家目前未知的光源產生了顯著水平的光。”
從太陽系內部觀察宇宙有點像是試圖從髒魚缸裡看房間。我們需要校正周圍空間中的一些元素,主要是太陽光以及行星之間瀰漫的塵埃和氣體。
對於大多數對星際和星系間介質的觀測,我們有辦法繞過這些障礙。宇宙中所有可見物質的擴散輝光太微弱,無法從太陽系內的干擾中提取出來。
「人們一遍又一遍地嘗試直接測量它,但在我們太陽系的部分,有太多的陽光和反射的行星際塵埃,這些塵埃將光線散射成一層朦朧的霧,遮蓋了來自遙遠宇宙的微弱光線, 」天文學家托德勞爾說美國國家科學基金會 NOIR 實驗室的負責人。 “所有測量太陽系內部 COB 強度的嘗試都存在很大的不確定性。”
美國太空總署的新視野號探測器被派去研究太陽系外層,包括冥王星作為一個2015年飛越和各種柯伊伯帶的天體。它的任務提供了捕捉魚缸外光線的最佳機會。距離太陽 60 天文單位處,還是有很多灰塵,但是太陽的光夠微弱,可以測量宇宙光學背景。
這第一次嘗試然而,在 2021 年使用新視野號儀器測量宇宙光學背景時,返回的結果非常奇怪。是的,背景在那裡?但它比預期的要亮得多科學家努力解釋。
新的嘗試是在2023 年下半年。這次,科學家使用了歐洲太空總署收集的銀河塵埃雲的遠紅外線資料。普朗克校準新視野號資料的任務。這使得天文學家能夠糾正銀河系中的塵埃量。
結果表明,在先前的分析中,該團隊低估了銀河系中的塵埃數量,隨後又高估了來自宇宙其他部分的多餘光量。
新的觀察和分析表明,實際上,宇宙從我們期望的光源發出的光與我們期望的一樣多。
“最簡單的解釋是,宇宙光學背景完全是由星系造成的,”勞爾說。 “向星系外看去,我們發現那裡一片黑暗,僅此而已。”
考慮到黑暗可能隱藏著許多宇宙恐怖,這或許不算什麼安慰。但至少我們不需要想出新的物理學?無論如何,現在。
該研究發表於天體物理學雜誌。