Темные уголки космоса: где искать абсолютную тьму?

Посмотри на ночное небо, и может показаться, что космос — это обширное пространство темноты. Но есть ли места темнее других? Каково самое темное место в солнечной системе и, в более широком масштабе, во вселенной?

Ответ на этот вопрос не так прост, и все зависит от того, кого вы спросите, сообщают эксперты.

Настоящая тьма, чернейшая чернота, удивительно редка и трудноуловима. Причина заключается в большом количестве пыли в космосе: она рассеивает свет, заставляя пространство светиться гораздо больше, чем звезды. Марк Постман, астроном из Космического телескопа Научного института в Балтиморе, объясняет, что существует фоновое свечение, проникающее в большинство уголков вселенной. (На самом деле цвет вселенной — это «космичный латте«, бежевый оттенок, довольно близкий к белому.)

Тьма также «зависит от того, как вы ее определяете», говорит Андреас Буркерт, теоретический астрофизик из Мюнхенского университета. Спектр видимого света освещает некоторые места во вселенной. Однако другие длины волн на электромагнитном спектре, такие как гамма-излучение и ультрафиолет, касаются практически всего. Это означает, что космос, если смотреть на него через полный электромагнитный спектр, достаточно яркий.

Низкие Альбедо: черные участки космоса

Если рассматривать только видимый свет, в космосе есть некоторые очень темные места. На это влияет множество факторов. Во-первых, космические объекты могут состоять из светопоглощающего материала, что делает их очень темными. Научно это называется альбедо — количеством света, отражаемого от поверхности. Идеальное зеркало, например, будет отражать 100% направленного на него света и иметь альбедо 1, в то время как уголь имеет альбедо всего 4%.

Ядро кометы Боррелли (также известной как 19P/Borrelly) является одним из самых темных мест в нашей солнечной системе, согласно данным Книги рекордов Гиннесса. Эта комета длиной 8 километров состоит из пыли и льда, которые отражают менее 3% солнечного света, как показано на изображении, сделанном в 2001 году.

Похожим образом, известный темный экзопланета во вселенной, TrES-2 b, отражает менее 1% света, вероятно, из-за высокого содержания паров натрия и газообразного оксида титана в атмосфере. Для сравнения, Земля отражает около 30% солнечного света.

Черные дыры также темные, потому что ловят свет, пересекающий горизонт событий. Но, что интересно, «это не означает, что света нет», говорит Буркерт. «Он просто оказывается в ловушке». В результате «когда вы входите в черную дыру, на самом деле очень ярко», объясняет он.

Блокировка света и удаленные объекты

Темнота также может возникать, если что-то блокирует свет от ближайших звезд. Например, некоторые кратеры на нашей луне, расположенные на полюсах, никогда не видят солнечного света. Эти места очень темные, потому что находятся в «постоянной тени», говорит Постман. Тенистые кратеры на Плутоне также могут быть достаточно темными из-за их расстояния от солнца.

За пределами этого, плотные облака пыли, называемые молекулярными ядрами или бок-глобулами, также считаются абсолютно черными. Они выглядят как «дыра в небе», по словам Буркерта. Это происходит потому, что глобула, состоящая из смеси молекулярного водорода, углеродных оксидов, гелия и кремниевой пыли, блокирует почти весь видимый свет от окружающих звезд, заставляя их исчезать. Однако это блокирование света не так сильно в инфракрасном спектре, заметил Буркерт, который изучал Барнарда 68, глобулу на расстоянии около 500 световых лет от Земли.

Наконец, есть участки неба, которые темны просто потому, что находятся далеко от любого источника света. Эти места были задокументированы космическим телескопом New Horizons, инструментом, отправленным делать фотографии отдаленных уголков галактики.

На основании статьи 2021 года, опубликованной в Астрономическом журнале, «в среднем небо там в 10 раз темнее, чем вблизи Земли», сказал Постман, который был сопредседателем исследования. Однако эти регионы все же имели свет от фонового свечения космоса.

Буркерт отметил, что Земля находится в относительно темной полости в Млечном пути, что позволяет нам иметь unobstructed вид на пространство. «Мы находимся в центре этого большого пузыря, и поэтому можем видеть множество звезд», отметил он. «Если бы мы не были в пузыре, возможно, астрономия не развивалась бы. Так что [темнота] — это очень уместная, я думаю, важная идея и вопрос.»