Сколько же на самом деле темно в безбрежном океане Вселенной? Этот вопрос, звучащий как загадка из детской книги, волнует астрономов уже десятилетиями. Космический аппарат New Horizons, ныне блуждающий за пределами привычных планет, в 8,7 миллиардах километров от Земли, получил уникальную возможность пролить свет на эту тайну.
Уединенный наблюдатель во Вселенной
На такой огромной дистанции New Horizons освобожден от светового загрязнения, создаваемого пылью нашей Солнечной системы. Это как переместиться в абсолютную тишину, где не слышно шума мегаполиса, чтобы наконец-то различить едва уловимые шепоты природы. Именно здесь, в этом космическом безмолвии, аппарат смог измерить истинную темноту глубокого космоса.
Остаточное свечение: эхо миллиардов звезд
Астрономы обнаружили едва заметное свечение, исходящее от бесчисленных галактик, рассеянных по Вселенной. Это не просто свет фонарей в ночном городе, а слабый, но все же ощутимый отголосок жизни миллиардов звезд, возникших за время существования самой Вселенной.
Важно отметить, что New Horizons не обнаружил никаких других источников света, которые могли бы исказить результаты. Это как если бы в нашем примере с городом вдруг исчезли все искусственные огни, оставив лишь мерцание далеких звезд на ночном небе.
Историческое наследие и новые вызовы
Данные New Horizons проливают свет на загадку, мучившую ученых с 1960-х годов. Тогда Пензиас и Уилсон обнаружили микроволновое излучение, считавшееся остатком Большого взрыва. Это открытие принесло им Нобелевскую премию. Позже были обнаружены рентгеновское, гамма-лучистое и инфракрасное излучение, заполняющие космическое пространство.
Но именно измерение «обычного» (видимого) света, называемого космическим оптическим фоном (COB), позволило суммировать весь свет, генерируемый галактиками за всю историю Вселенной, еще до того, как телескопы Hubble и James Webb смогли непосредственно увидеть слабые галактики на заднем плане.
Солнечный шум и пыль: помехи для наблюдений
Измерение COB с Земли или из любой точки внутренней части Солнечной системы – задача невероятно сложная. «Солнце и рассеянная межпланетная пыль создают своего рода космический шум, который маскирует слабый свет далекой Вселенной», — поясняет Тод Лауэр, соавтор исследования New Horizons. Раньше все попытки измерить COB вблизи Солнца были омрачены неопределенностью из-за этого «шума».
New Horizons: взгляд сквозь космическую завесу
Но New Horizons, преодолев миллиарды километров и оказавшись за пределами планет, стал идеальным наблюдателем. В конце прошлого лета, находясь в 57 раз дальше от Солнца, чем Земля, он использовал свой дальномерный тепловизор (LORRI) для получения серии изображений.
LORRI был защищен от солнечного света основным корпусом аппарата, а целевые поля были расположены так, чтобы исключить попадание яркого диска Млечного Пути и близлежащих звезд.
Откалибровка и точность: ключ к разгадке
Исследователи использовали данные инфракрасного диапазона миссии Европейского космического агентства «Планк», чтобы скорректировать уровень излучений LORRI до уровня видимого света. Это позволило им учесть рассеянный пылью свет Млечного Пути на изображениях COB, что не было возможно во время предыдущего наблюдения в 2021 году.
Истина в темноте
В результате, после учета всех известных источников света, включая фоновые звезды и рассеянный пылью свет Млечного Пути, ученые обнаружили, что оставшийся уровень видимого света полностью соответствует интенсивности света, генерируемого всеми галактиками за последние 12,6 миллиарда лет.
«Самая простая интерпретация — COB полностью связан с галактиками. За пределами галактик мы видим лишь тьму», — утверждает Лауэр.
Дальнейшее путешествие New Horizons
Запущенный в 2006 году, New Horizons совершил исторический облет Плутона и его спутников в 2015 году, а затем изучил объект пояса Койпера Арокота в 2019-м. Сейчас он продолжает свою вторую расширенную миссию: съемку удаленных объектов пояса Койпера, исследование внешней гелиосферы Солнца и проведение важных астрофизических наблюдений с уникальной точки зрения в самых отдаленных уголках Солнечной системы.
New Horizons не просто исследует далекие миры, он открывает тайны самой Вселенной, показывая нам ее красоту и загадочность в ее первозданной чистоте.
