A csillagok pislákoló fénye, a holdfény és a fényszennyezés nélkül az éjszakai égbolt a hétköznapi szemlélő számára feketének látszana. De vajon valóban teljesen fekete?

Ennek kiderítésére a csillagászok úgy döntöttek, hogy átnézik a NASA Hubble-űrtávcsövének 200 ezer képét. A SKYSURF projekt keretében több tízezer mérést végeztek a felvételeken, hogy megkeressék az égbolton a maradék háttérfényt: vagyis bármilyen maradék fényt, ami a bolygók, a csillagok, a galaxisok és a Naprendszerünk korongjában lévő por ragyogásának (állatövi fény) kivonása után megmarad.

Illusztráció a Naprendszerünket körülvevő feltételezett porfelhő elhelyezkedéséről és méretéről. (Forrás: NASA, ESA, Andi James (STScI))

Amikor végeztek a mérésekkel, rendkívül kevés fénytöbbletet találtak, olyan keveset, mintha 10 szentjánosbogár ragyogna az egész égbolton. Mintha lekapcsolnánk az összes lámpát egy redőnnyel zárt szobában, és még mindig hátborzongató fényt észlelnénk a falakon, a mennyezeten és a padlón. 

Az állatövi fény, ahogy 2021. március 1-jén az amerikai Skull Valley-ből látszott. A fényoszlop tetején a Fiastyúk (Plejádok) csillaghalmaz és a Mars látszik. (Forrás: NASA/Bill Dunford)

A kutatók szerint ez a visszamaradó fény talán annak köszönhető, hogy a belső Naprendszerben van egy ritka porból álló gömb, amit az ide látogató üstökösök hoztak létre, és ez a porgömb visszaveri a napfényt. Ha ez igaz, akkor a porgömböt vagy porhéjat a továbbiakban bele kell illesztenünk a Naprendszer szerkezetéről alkotott képünkbe.

Ezt az elképzelést egy másik kutatócsoport 2021-es vizsgálatának eredményei is alátámasztják, amelyben a NASA New Horizons űrszondájának adatai segítségével vizsgálták az égi hátteret. A New Horizons 2015-ben repült el a Pluto mellett, majd 2018-ban a Kuiper-öv egyik kis égitestének közelében, most pedig már a csillagközi tér felé tart. A New Horizons űrszonda a Naptól 6–8 milliárd fényévre végezte a méréseket, vagyis messze a bolygók és kisbolygók vidékétől, ahol az űr mentes a bolygóközi por szennyezésétől.

A New Horizons által érzékelt jelenség halványabb, és sokkal távolabbi forrásból származik, mint az, amit a Hubble érzékelt. A New Horizons által felfedezett háttérfény forrása szintén nem tisztázott. Számos elméletet alkottak már rá, kezdve a sötét anyag bomlásától a távoli galaxisok hatalmas, láthatatlan tömegéig.

„Ha az elemzésünk helyes, akkor van egy másik, porból álló komponens köztünk és a New Horizons méréseinek távolsága között. Ez azt jelenti, hogy az extra fény a Naprendszerünkből származik.” – mondta Tom Carleton (Arizona State University).

„Mivel a mi méréseinkben a maradványfény erősebb, mint amit a New Horizons mért, úgy gondoljuk, hogy egy helyi jelenség lehet a forrása, ami nincs túl messze a Naprendszer szélétől. Új alkotóeleme lehet a Naprendszernek, amelynek létezését már eddig is feltételezték, de mennyiségi méréseket nem végeztek még rajta.” – mondta Carleton.

A Hubble csapatának veterán csillagásza, Rogier Windhorst vetette fel először azt az ötletet, hogy a Hubble adataiban „szellemfényt” kéne keresni. „A Hubble archívumában található képeken a fotonok több mint 95%-a 5 milliárd kilométernél közelebbről származik. Az űrtávcső működésének kezdete óta a Hubble észlelőinek többsége nem foglalkozott ezekkel a fotonokkal, mivel őket a felvételeken látható halvány égitestek, csillagok és galaxisok érdekelték.” – mondta. „Ezek a fotonok azonban fontos információt hordoznak, amelyhez hozzájuthatunk annak köszönhetően, hogy a Hubble már három évtizede egyedülállóan nagy pontossággal képes mérni halvány forrásokat is.”

Az eredményeket ismertető tanulmányok a The Astronomical Journal és a The Astrophysical Journal Letters című folyóiratokban jelentek meg.

Forrás: NASA