Примарне сяйво оточує Сонячну систему, і його не можуть пояснити

Anatoliy
3 min readDec 11, 2022

Новий аналіз даних космічного телескопа Габбла підтверджує: у космосі навколо Сонячної системи занадто багато світла. Його не аж так багато. Це тонке, примарне світіння, слабкий надлишок, який неможливо врахувати під час перепису всіх об’єктів, що випромінюють світло.

Зодіакальне світло — це світіння сонячного світла, що відбивається від пилу в площині Сонячної системи. Credit: ESO/P. Horálek

Усі зорі, що оточують нашу Сонячну систему, і зодіакальне світло — світіння пилу на площині Сонячної системи — а також світло від зір навколишніх галактик, ніщо з цього не може пояснити те, що астрономи тепер називають “примарним світлом”.

Після аналізу 200 000 знімків Габбла та проведення тисяч вимірювань у рамках проєкту під назвою SKYSURF, міжнародна колаборація впевнена, що надлишкове світло дійсно є.

Ба більше, вони не можуть пояснити його. Припущення є, але жодне з них не підтверджено. У всякому разі, поки що.

Найсильніше припущення — пиловий компонент Сонячної системи, який ми ще не виявили безпосередньо: крихітні частинки пилу й льоду з популяції комет, що рухаються всередину з темних областей Сонячної системи, і відбивають сонячне світло, створюючи розсіяне, глобальне світіння.

Це джерело було б трохи ближче до нас, ніж додаткове світло, виявлене космічним зондом “Нові горизонти”, який виявив оптичний надлишок світла у космосі за Плутоном, за межами Сонячної системи.

“Якщо наш аналіз дійсний, то між нами та відстанню, на якій апарат Нові горизонти проводив вимірювання, є ще один компонент пилу. Це означає, що це якесь додаткове світло, що йде зсередини нашої Сонячної системи”, — каже астроном Тім Карлетон з Університету Аризонського університету.

“Оскільки наші вимірювання залишкового світла вищі, ніж у Нових горизонтів, ми вважаємо, що це локальне явище, яке не приходить здалеку з-за меж Сонячної системи. Можливо, це новий елемент у складі Сонячної системи, про який висувалися гіпотези, але який досі не був виміряний кількісно.”

У Всесвіті плаває багато дійсно яскравих штукенцій: планети, зорі, галактики, навіть газ і пил. І, як правило, яскравий матеріал — це те, на що ми хочемо подивитися. Тому виявлення навколишнього світла в міжпросторі — міжпланетному, міжзоряному та міжгалактичному просторі — справа непроста.

Проте, коли ми дивимося, ми іноді знаходимо, що все не так, як очікується.

Наприклад, дещо, що ми не можемо врахувати у галактичному центрі, виробляє високоенергетичне світло. Апарат Вояджер I виявив надлишок яскравості, пов’язаний з воднем на межі Сонячної системи. Тепер і “Нові горизонти” виявили. Здається, що там усе якось дивно світиться.

Ілюстрація передбачуваної хмари кометного пилу, яка може бути джерелом світіння. Credit: NASA, ESA, Andi James/STScI

Метою проєкту SKYSURF було повне охарактеризування яскравості неба.

“Понад 95 відсотків фотонів на зображеннях з архіву телескопа Габбла надходять з відстаней менше ніж 3 мільярди миль від Землі. Від самого початку роботи Габбла більшість його користувачів відкидали ці фотони неба, оскільки їх цікавили тьмяні дискретні об’єкти на знімках Габбла, як-от зорі та галактики”, — говорить астроном і ветеран “Габбла” Роджер Віндхорст з Аризонського державного університету.

“Але ці небесні фотони містять важливу інформацію, яку можна отримати завдяки унікальній здатності Габбла з високою точністю вимірювати рівні яскравості тьмяних об’єктів протягом трьох десятиліть його життя”.

У трьох окремих роботах дослідники вивчили архів “Габбла” у пошуках ознак тьмяних галактик, які могли пропустити, і кількісно оцінили світло, яке мають випромінювати об’єкти, про які відомо, що вони світяться.

Команда, яка шукала приховані галактики, визначила, що пропущених галактик було недостатньо, щоб пояснити додаткове світло.

За словами вчених, отриманий надлишок був еквівалентний рівному світінню 10 світлячків по всьому небу.

Цього може здатися мало, але цього достатньо, щоб зрозуміти, що ми дещо упускаємо. І це важливо. Дедалі частіше вчені знаходять способи побачити світло між зорями. Якщо існує локальний надлишок, ми повинні знати про нього, оскільки він може змінити наше розуміння віддаленіших примарних світінь.

І, звичайно, це може вплинути на наше розуміння нашої Сонячної системи і того, як вона влаштована.

“Коли ми дивимося на нічне небо, ми можемо багато чого дізнатися про атмосферу Землі. Габбл перебуває в космосі”, — каже астроном Розалія О’Браєн з Аризонського державного університету.

“Коли ми дивимося на нічне небо, ми можемо багато чого довідатися про те, що відбувається в нашій галактиці, Сонячній системі та в масштабах усього Всесвіту”.

Результати роботи у рамках проєкту SKYSURF були опубліковані в журналах The Astronomical Journal і The Astrophysical Journal Letters, з ними можна ознайомитися тут, тут і тут. Ще одна робота було подана у The Astronomical Journal і ще не опублікована, розміщена на сервері препринтів arXiv.

--

--