لماذا يبدو الفضاء الخارجي أسود؟

بالعربي/ قلة الضوء لا علاقة لها به.

انظر إلى السماء ليلاً بأم عينك ، أو تعجب من صور الكون عبر الإنترنت ، وسترى نفس الشيء: الظلام الحبيبي الكئيب للفضاء ، تتخلله النجوم الساطعة أو الكواكب أو المركبات الفضائية. لكن لماذا هو أسود؟ لماذا لا يكون الفضاء ملونًا ، مثل سماء النهار الزرقاء على الأرض ؟ 

والمثير للدهشة أن الإجابة لا علاقة لها بقلة الضوء. 

“قد تعتقد أنه نظرًا لوجود مليارات النجوم في مجرتنا ، فإن مليارات المجرات في الكون والأشياء الأخرى ، مثل الكواكب ، تعكس الضوء ، وعندما ننظر إلى السماء ليلاً ، ستكون شديدة السطوع ، “تينلي هاتشينسون سميث ، طالب دراسات عليا في علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز (UCSC) ، أخبر Live Science في رسالة بريد إلكتروني. “لكن بدلاً من ذلك ، إنها في الواقع مظلمة حقًا.” 

قال هاتشينسون سميث إن هذا التناقض ، المعروف في دوائر الفيزياء وعلم الفلك بمفارقة أولبيرز ، يمكن تفسيره من خلال نظرية توسع الزمكان – فكرة أنه “لأن كوننا يتوسع أسرع من سرعة الضوء … الضوء من بعيد قد تتمدد المجرات وتتحول إلى موجات الأشعة تحت الحمراء والميكروويف وموجات الراديو ، والتي لا يمكن اكتشافها بواسطة أعيننا البشرية “. ولأنها غير قابلة للاكتشاف ، فإنها تظهر سوداء (سوداء) للعين المجردة.

تتفق ميراندا أبفيل ، وهي أيضًا طالبة دراسات عليا في علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة كاليفورنيا ، مع هاتشينسون سميث. وقالت لـ Live Science: “النجوم تبعث الضوء بجميع الألوان ، حتى الألوان غير المرئية للعين البشرية ، مثل الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة تحت الحمراء”. “إذا تمكنا من رؤية الموجات الدقيقة ، فإن كل الفضاء يتوهج.” قال أبفيل إن السبب في ذلك هو أن الخلفية الكونية الميكروية – الطاقة الضوئية من الانفجار العظيم التي تناثرت بواسطة البروتونات والإلكترونات الموجودة خلال الكون المبكر – لا تزال تملأ كل الفضاء.

سبب آخر يجعل الفضاء بين النجوم والكواكب يبدو مظلمًا هو أن الفضاء هو فراغ شبه كامل. تذكر أن سماء الأرض زرقاء لأن الجزيئات التي يتكون منها الغلاف الجوي ، بما في ذلك النيتروجين والأكسجين ، تبعثر الكثير من الأطوال الموجية الزرقاء والبنفسجية المكونة للضوء المرئي من الشمس في جميع الاتجاهات ، بما في ذلك باتجاه أعيننا. ومع ذلك ، في حالة عدم وجود مادة ، ينتقل الضوء في خط مستقيم من مصدره إلى جهاز الاستقبال. نظرًا لأن الفضاء عبارة عن فراغ شبه مثالي – بمعنى أنه يحتوي على عدد قليل جدًا من الجزيئات – فلا يوجد شيء تقريبًا في الفضاء بين النجوم والكواكب ينثر الضوء على أعيننا. ومع عدم وصول الضوء إلى العيون ، يرون اللون الأسود.الألغاز ذات الصلة

ومع ذلك ، تشير دراسة أجريت عام 2021 في مجلة The Astrophysical Journal إلى أن الفضاء قد لا يكون أسودًا كما كان يعتقد العلماء في الأصل. من خلال مهمة نيو هورايزونز التابعة لوكالة ناسا إلى بلوتو وحزام كايبر ، تمكن الباحثون من رؤية الفضاء دون تدخل الضوء من الأرض أو الشمس. قام الفريق بفحص الصور التي التقطتها المركبة الفضائية وطرح كل الضوء من النجوم المعروفة ، ودرب التبانة والمجرات المحتملة ، وكذلك أي ضوء قد يكون قد تسرب من المراوغات الكاميرا. ووجدوا أن ضوء خلفية الكون لا يزال ضعف سطوعه المتوقع. 

ستكون أسباب السطوع الإضافي ، التي لا تزال غير معروفة ، هي محور الدراسات المستقبلية. حتى ذلك الحين ، يبدو أن هناك أمرًا واحدًا محتملًا: يمكن أن يكون الفضاء أكثر “فحمًا” أكثر من كونه شديد السواد.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com