Υπάρχουν μερικές στιγμές πιο συναρπαστικές από το να στέκεστε κάτω από έναν λαμπρό έναστρο ουρανό. Ο Γαλαξίας, τυλιγμένος πάνω σε ένα κοσμικό φύλλο χρωμάτων και μοτίβων, υπονοεί επίσης ότι υπάρχουν περισσότερα από ό, τι συναντά το μάτι.
Οι περισσότεροι από εμάς λαχταρούμε για αυτές τις σκοτεινές νύχτες, μακριά από τα φώτα της πόλης. Αλλά μια νέα μελέτη δείχνει ότι το Σύμπαν είναι λίγο πολύ σκοτάδι.
Οι απέραντες άδειες θέσεις γεφυρώνονται από ίνες υδρογόνου και ηλίου. Αλλά υπάρχει μια αποσύνδεση μεταξύ του πόσο φωτεινή αναμένεται να είναι η δομή μεγάλης κλίμακας του Σύμπαντος και του πόσο φωτεινή είναι στην πραγματικότητα.
Σε μια πρόσφατη μελέτη, μια ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής την Juna Kollmeier από το Ινστιτούτο Επιστήμης Carnegie διαπίστωσε ότι το φως από γνωστούς πληθυσμούς αστεριών και κβάζαρ δεν είναι αρκετό για να εξηγήσει τις παρατηρήσεις του διαγαλαξιακού υδρογόνου.
Σε ένα λαμπρά φωτισμένο Σύμπαν, το διαγαλαξιακό υδρογόνο θα καταστραφεί εύκολα από ενεργητικά φωτόνια, πράγμα που σημαίνει ότι οι εικόνες της μεγάλης κλίμακας δομής θα φαίνονται πραγματικά πιο αμυδρό. Ενώ σε ένα αμυδρό Σύμπαν, υπάρχουν λιγότερα φωτόνια που καταστρέφουν το διαγαλαξιακό υδρογόνο και οι εικόνες θα φαίνονται πιο φωτεινές.
Οι παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble της μεγάλης κλίμακας δομής δείχνουν ένα φωτεινό Σύμπαν. Αλλά οι προσομοιώσεις υπερυπολογιστών που χρησιμοποιούν μόνο τις γνωστές πηγές υπεριώδους φωτός παράγουν ένα αχνό φωτισμένο Σύμπαν. Η διαφορά είναι εκπληκτική 400 τοις εκατό.
Οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι τα ιονίζοντα φωτόνια από καυτά, νεαρά άστρα απορροφώνται σχεδόν πάντα από αέριο στον γαλαξία-ξενιστή, οπότε δεν διαφεύγουν ποτέ για να επηρεάσουν το διαγαλαξιακό υδρογόνο. Ο απαραίτητος ένοχος θα μπορούσε να είναι ο γνωστός αριθμός κβάζαρ, ο οποίος είναι πολύ χαμηλότερος από τον απαιτούμενο για την παραγωγή του απαιτούμενου φωτός.
"Είτε η εκτίμησή μας για το φως από τους γαλαξίες και τα κβάζαρ είναι πολύ μακριά, είτε υπάρχει κάποια άλλη σημαντική πηγή ιοντίζοντας φωτονίων που δεν έχουμε αναγνωρίσει ποτέ", δήλωσε ο Kollmeier σε δελτίο τύπου. «Αποκαλούμε αυτό το λυπημένο φως την κρίση υποπαραγωγής φωτονίων. Αλλά είναι οι αστρονόμοι που βρίσκονται σε κρίση - με κάποιο τρόπο ή άλλο, το σύμπαν πηγαίνει καλά. "
Περιέργως, αυτή η αναντιστοιχία εμφανίζεται μόνο στον κοντινό, σχετικά καλά μελετημένο σύμπαν. Στις αρχές του Σύμπαντος, όλα προσθέτουν.
«Οι προσομοιώσεις ταιριάζουν όμορφα στα δεδομένα στο πρώιμο σύμπαν και ταιριάζουν όμορφα με τα τοπικά δεδομένα εάν επιτρέπεται να υποθέσουμε ότι αυτό το επιπλέον φως είναι πραγματικά εκεί», δήλωσε ο συγγραφέας Ben Oppenheimer από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο. «Είναι πιθανό οι προσομοιώσεις να μην αντανακλούν την πραγματικότητα, η οποία από μόνη της θα ήταν έκπληξη, επειδή το διαγαλαξιακό υδρογόνο είναι το συστατικό του Σύμπαντος που πιστεύουμε ότι καταλαβαίνουμε το καλύτερο».
Έτσι, οι αστρονόμοι προσπαθούν να ρίξουν φως στο φως που λείπει.
«Η πιο συναρπαστική πιθανότητα είναι ότι τα χαμένα φωτόνια προέρχονται από κάποια εξωτική νέα πηγή, όχι από γαλαξίες ή κβάζαρ», δήλωσε ο συγγραφέας Neal Katz από το Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης στο Amherst.
Η ομάδα διερευνά αυτές τις νέες πηγές με σθένος. Είναι πιθανό να υπάρξει ένας μη ανακαλυφθείς πληθυσμός κβάζαρ στο κοντινό Σύμπαν. Ή πιο εξωτικά, τα φωτόνια θα μπορούσαν να δημιουργηθούν από την εξόντωση της σκοτεινής ύλης.
«Το σπουδαίο πράγμα για μια διαφορά 400 τοις εκατό είναι ότι ξέρετε ότι κάτι είναι πραγματικά λάθος», δήλωσε ο συγγραφέας David Weinberg από το Πανεπιστήμιο του Οχάιο. "Ακόμα δεν ξέρουμε με σιγουριά τι είναι, αλλά τουλάχιστον ένα πράγμα που νομίζαμε ότι γνωρίζαμε για το σημερινό σύμπαν δεν είναι αλήθεια."
Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο The Astrophysical Journal Letters και είναι διαθέσιμα στο διαδίκτυο.
