Naktį pakėlus akis į dangų atrodo, kad virš mūsų atsiveria beribė tamsa. Tačiau mokslui pažvelgus giliau paaiškėja, kad kosmosas nėra vienalytė juoda erdvė, o tikroji tamsa – daug sudėtingesnė sąvoka, nei gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio. Ar Saulės sistemoje esama vietų, kuriose šviesos beveik nėra? O gal didžiausia juoduma glūdi tolimiausiuose Visatos pakraščiuose? Į šiuos klausimus mokslininkai atsako skirtingai, nes pati tamsa kosmose nėra paprasta ar vienareikšmė.
Tamsa, kuri nėra juoda: kodėl kosmosas švyti net be žvaigždžių
Iš Žemės žvelgiant atrodo, kad tarp žvaigždžių vyrauja absoliutus juodas fonas. Tačiau astronomai pabrėžia, kad tikroji visiška tamsa Visatoje yra reta. Didžiuliai dulkių kiekiai, pasklidę tarp žvaigždžių ir galaktikų, nuolat sklaido šviesą. Tai reiškia, kad net ten, kur žvaigždžių nesimato, kosminės dulkės sukuria menką švytėjimą, tarsi vos pastebimą uždangą. Visatos fonas nėra visiškai juodas – jis švelniai šviesus, vos gelsvas, o mokslininkai netgi yra suteikę jam pavadinimą – „kosminis latte“.
Tamsos apibrėžimas priklauso ir nuo to, ką laikome šviesa. Matomos šviesos diapazonas yra tik maža elektromagnetinių bangų spektro dalis. Kosmosas nuolat užpildytas gama spinduliais, ultravioletiniais spinduliais ir kitomis bangomis, kurios žmogaus akiai nematomos, tačiau jos apšviečia beveik visą erdvę. Tad jei tamsą vertintume pagal visą elektromagnetinį spektrą, Visata atrodytų kur kas šviesesnė, nei manome.
Saulės sistemos juodosios vietos: kai medžiaga sugeria beveik viską
Jeigu žiūrėtume tik į matomą šviesą, kosmose tikrai yra vietų, kur šviesa beveik neatsispindi. Vienas svarbiausių tamsos veiksnių yra albedas – paviršiaus gebėjimas atspindėti šviesą. Pavyzdžiui, veidrodis turi tobulą albedą, o anglis atspindi tik kelis procentus šviesos. Kai kurie kosminiai objektai šviesą sugeria dar efektyviau.
Vienas tamsiausių visoje Saulės sistemoje laikomas Borelly kometos branduolys. Vos 8 kilometrų ilgio objektas atspindi mažiau nei 3 procentus Saulės šviesos. Šis itin žemas atspindys užfiksuotas dar 2001 metais padarytose nuotraukose. Tokį juodumą sukuria mišrus ledo ir dulkių paviršius, kuris šviesą praryja, o ne atsispindi nuo jo.
Dar tamsesnis objektas rastas už mūsų sistemos ribų – egzoplaneta TrES-2 b. Jos atmosfera, gausi natrio garų ir titano oksido junginių, sugeria daugiau nei 99 procentus visos į ją krintančios šviesos. Palyginimui, Žemė atspindi apie 30 procentų Saulės spindulių, todėl mūsų planeta yra ryškiai šviesi, palyginti su tokiais tamsiais objektais.
Dažnai manoma, kad juodosios skylės yra tamsiausios vietos Visatoje. Jos išties nepraleidžia šviesos – viskas, kas peržengia įvykių horizontą, nebegali ištrūkti. Tačiau paradoksalu tai, kad viduje šviesos gali būti labai daug. Ji tiesiog nėra matoma iš išorės, nes gravitacija neleidžia jai pabėgti.
Tamsa, kurią sukuria šešėlis ir atstumas
Kartais tamsa atsiranda ne todėl, kad objektas sugeria šviesą, o todėl, kad jos apskritai negauna. Tai ypač ryšku Mėnulio poliniuose krateriuose. Yra vietų, kurios milijardus metų nebuvo apšviestos Saule – jų dugnas skendi nuolatiniame šešėlyje. Tai vienos tamsiausių vietų mūsų sistemos paviršiuose. Panaši situacija aptinkama ir Plutone, kur šešėlius sustiprina ir didžiulis atstumas nuo Saulės.
Dar drastiškesni šviesos blokavimo pavyzdžiai matomi tankiuose dulkių debesyse, vadinamuose Bok globulėmis. Tai tarsi juodos skylės danguje, nors procesai juose visai kitokie nei tikrosiose juodosiose skylėse. Dulkės jose tokios tankios, kad visiškai užstoja žvaigždžių šviesą. Iš Žemės žiūrint atrodo, lyg danguje atsivertų tamsi skylė. Viena žinomiausių – Barnard 68 – yra maždaug už 500 šviesmečių nuo mūsų ir tikrai primena šviesą sugeriantį juodą kosminį maišą. Vis dėlto infraraudonųjų spindulių diapazone ji nėra visiškai juoda – šios bangos prasiskverbia kur kas lengviau.
Tolimiausios kosmoso bedugnės: tamsa, kurią lemia atstumas
NASA „New Horizons“ zondas, nukeliavęs toliau nei bet kuris ankstesnis žmogaus sukurtas aparatas, leido pažvelgti į tai, kokia tamsa yra už mūsų sistemos ribų. Atokiose kosmoso vietose dangus net dešimt kartų tamsesnis nei Žemės apylinkėse. Tai ne todėl, kad ten nėra šviesos šaltinių – tiesiog esame neįprastai prastoje vietoje, kur šviesą pasiekia minimaliai. Vis dėlto net ir šios bedugnės nėra visiškai juodos, nes fone vis tiek matomas Visatos švytėjimas, sklindantis iš tolimų galaktikų ir tarpžvaigždinės medžiagos.
Įdomu tai, kad pati Žemė, kaip paaiškina mokslininkai, yra įsikūrusi tam tikrame tamsiame ertmės regione Paukščių Take. Ši natūrali „burbulo“ struktūra suteikia mums galimybę matyti toli į kosmosą beveik be kliūčių. Jei būtume labiau dulkių uždengtame regione, tikėtina, kad astronomija būtų vystęsi kur kas lėčiau, nes didžioji dalis dangaus būtų tiesiog paslėpta.
Tamsa – ne priešininkas, o langas į Visatos istoriją
Tamsiausių Visatos kampelių paieška nėra vien smalsumas. Šios vietos padeda suprasti, kaip formuojasi žvaigždės, kaip juda medžiaga kosmose ir kaip Visata vystėsi per milijardus metų. Tamsa leidžia pamatyti struktūras, kurios kitu atveju būtų nematomos, o šviesos trūkumas atskleidžia procesus, vykstančius milžiniškuose atstumuose.
Visatoje nėra vienos vietos, kuri pelnytų „tamsiausios“ titulą. Juoduma priklauso nuo to, kokią šviesą vertiname, kokie procesai vyrauja aplink objektą ir kaip toli nuo žvaigždžių jis yra. Tačiau kiekvienas tamsos kampelis padeda atskleisti mažą dalį didžiausios paslapties – kaip atrodo Visata tada, kai šviesa pralaimi kovą su kosmine bedugne.
Nuotraukos asociatyvinės © Canva.
