چرا با وجود بیش از ۲۰۰ میلیارد تریلیون ستاره در جهان، فضا اینقدر تاریک است؟

شاید این سؤال در ذهنتان به وجود آمده باشد که چرا فضا با وجود ستاره‌ها تاریک است. به این سؤال، به اصطلاح «پارادوکس اولبرس» می‌گویند.

ستاره‌شناسان تخمین می‌زنند که حدود ۲۰۰ میلیارد تریلیون ستاره در جهان وجود دارد و بسیاری از این ستارگان پرنورتر از خورشید هستند. بنابراین، چرا فضا با وجود نور این ستاره‌ها روشن نمی‌شود؟

انجام پژوهش در مورد ستارگان و سیارات در دوردست، به ستاره‌شناسان کمک کرده تا بفهمند که چرا فضا تا این حد تاریک است.

ممکن است فکر کنید که دلیل این اتفاق، دوری این ستاره‌ها از زمین است. این درست است که هر چه یک ستاره دورتر باشد، کم نورتر به نظر می‌رسد. برای مثال، ستاره‌ای که ۱۰ برابر دورتر است، ۱۰۰ برابر کم نورتر به نظر می‌رسد. اما این تنها دلیل نیست.

یک حباب را تصور کنید

برای لحظه‌ای تصور کنید که جهان سن بسیار زیادی دارد و نور، حتی از دورترین ستاره‌ها به زمین می‌رسد. در این سناریوی خیالی، ستاره‌ها اصلاً حرکت نمی‌کنند.

یک حباب بزرگ را تصور کنید که زمین در مرکز آن است. اگر قطر این حباب به اندازه ۱۰ سال نوری باشد، حدود ۱۲ ستاره را در خود جای می‌دهد. اگرچه در فاصله چند سال نوری از زمین، بسیاری از این ستاره‌ها خیلی کم نور به نظر می‌رسند.

اگر این حباب را تا هزار سال نوری، ۱ میلیون سال نوری و سپس ۱ میلیارد سال نوری بزرگ کنید، دورترین ستاره‌های حباب کم‌نورتر به نظر می‌رسند. اما ستاره‌های بیشتری در داخل حباب وجود خواهند داشت که به افزایش نور کمک می‌کنند. حتی اگر دورترین ستاره‌ها بسیار کم نورتر به نظر برسند، تعداد آن‌ها خیلی بیشتر خواهد بود و کل آسمان شب باید روشن باشد.

به نظر می‌رسد که به نقطه شروع بازگشتیم؛ اما در واقع، کمی به پاسخ نزدیک‌تر شده‌ایم.

سن جهان مهم است

در بخش حباب خیالی، از شما خواسته شد تا تصور کنید که ستاره‌ها حرکت نمی‌کنند و جهان سن بسیار زیادی دارد. اما جهان در حال حاضر، فقط حدود ۱۳ میلیارد سال سن دارد.

اگرچه این زمان از نظر انسان‌ها بسیار طولانی بوده، اما از نظر نجومی کوتاه است. به اندازه‌ای کوتاه که نور ستاره‌هایی که دورتر از ۱۳ میلیارد سال نوری هستند، هنوز به زمین نرسیده است. بنابراین، حباب واقعی اطراف زمین که شامل تمام ستارگانی بوده که می‌توانیم آن‌ها را ببینیم، تنها تا حدود ۱۳ میلیارد سال نوری از زمین گسترش یافته است. در واقع، ستاره‌های کافی در حباب برای پر کردن تمام خطوط دید وجود ندارد.

اثر دوپلر

ممکن است بپرسید که آیا آسمان شب در نهایت به طور کامل روشن می‌شود؟ اگر یادتان باشد، در فرضیه اول تصور کردیم که همه ستاره‌ها ثابت هستند. اما در واقعیت جهان در حال انبساط بوده و دورترین کهکشان‌ها با سرعتی نزدیک به نور در حال دور شدن از زمین هستند.

به همین دلیل، نور ستاره‌ها در این کهکشان‌ها، رنگی داشته که چشم انسان قادر به مشاهده آن نیست که به آن «اثر دوپلر» می‌گویند. بنابراین، حتی اگر زمان کافی برای رسیدن نور این ستاره‌ها به شما وجود داشته باشد، باز هم نمی‌توانید نور دورترین ستاره‌ها را با چشمان خود ببینید و آسمان شب به طور کامل روشن نمی‌شود.

اگر بیشتر منتظر بمانید، در نهایت این ستاره‌ها از بین ‌می‌روند. ستاره‌هایی مانند خورشید تنها حدود ۱۰ میلیارد سال عمر می‌کنند. بنابر نظر اخترشناسان، در آینده‌ای دور و حدود هزار تریلیون سال دیگر، جهان تاریک شده و تنها بقایای ستاره‌هایی مانند کوتوله‌های سفید و سیاه‌چاله‌ها در آن وجود خواهند داشت.