Oamenii de știință s-au gândit la această întrebare încă din cele mai vechi timpuri. În 1800, Heinrich Olbers a ajuns la concluzia că, dacă universul nostru este de fapt infinit, atunci trebuie să existe un număr infinit de stele în el.
Asta înseamnă că indiferent unde ne uităm, privirea noastră ar trebui să se împiedice de o stea. Din aceasta putem concluziona că cerul nopții și tot spațiul din Univers ar trebui să fie întotdeauna foarte luminoase.
Dar de ce, atunci, cerul nopții și spațiul în general sunt atât de întunecate?
Univers este prea tânăr
Desigur, peste tot Universul sunt împrăștiate un număr colosal de surse de lumină, aceste stele și galaxii. Dar numărul lor, pe care îl putem vedea de pe Pământ pe cerul nopții, nu este chiar infinit și este limitat de viteza luminii, precum și de însăși fizica expansiunii Universului.
Din câte știm acum, universul a avut un început, sau cel puțin a avut un timp, acum aproximativ 13,7 miliarde de ani, când era atât de mic și dens încât nu putea fi definit în spațiu și timp. Din această cauză, atunci când privim pe cerul nopții la stele și galaxii îndepărtate, înțelegem că în spatele lor sunt și mai multe obiecte la fel, dar nu le putem vedea pentru că, din cauza vitezei limitate a luminii, din momentul Big Bang-ului, lumina acestor obiecte nu a avut încă timp să ajungă la noi.
Expansiunea universului
După cum am menționat mai sus, Universul se extinde, ceea ce înseamnă că galaxiile îndepărtate se îndepărtează de noi. Știm asta pentru că atunci când obiectele se îndepărtează de noi, ele devin, ca să spunem așa, roșii. Fenomenul de deplasare a frecvenței luminii emise de un anumit obiect pe măsură ce acesta se deplasează prin spațiu se numește efect Doppler.
Un exemplu al acestui efect pentru undele sonore este atunci când o mașină trece pe lângă noi. Când mașina se apropie, sunetul ei devine mai ridicat, iar când se îndepărtează – mai scăzut.
Prin urmare, lungimea de undă a luminii devine mai lungă și se deplasează către partea roșie a spectrului. Și cu cât obiectul este mai departe, cu atât se îndepărtează mai repede de noi, ceea ce înseamnă că devine mai roșu până când lumina sa devine infraroșie.
După aceea, nu mai putem vedea acest obiect, cel puțin cu ochiul liber. Prin urmare, putem spune că în acele părți ale cerului în care vedem întuneric, de fapt, există multe galaxii, dar pur și simplu nu le percepem radiația.
Radiația cosmică de fond
Să presupunem că am găsit un punct pe cer unde nu există stele și ne-am uitat acolo. Nu vom vedea nimic cu ochiul liber, dar cu ajutorul unor telescoape speciale vom putea vedea radiațiile, însă nu din stele sau galaxii, ci din ceea ce a mai rămas după Big Bang. Astfel, vom detecta radiația cosmică de fond, care, conform observațiilor, vine mai mult sau mai puțin uniform din toate direcțiile, formând așa-numitul fundal în afara stelelor.
Vedem 1% din această radiație în zgomotul alb-negru al televizoarelor vechi. Dacă ochii noștri ar putea vedea în benzile de microunde și unde radio, atunci am observa că cerul nopții este aproape complet iluminat.
Prin urmare, putem concluziona că cerul nopții pare întunecat din două motive.
În primul rând, pentru că Universul însuși a avut un început, iar din momentul Big Bang-ului, lumina de la obiecte îndepărtate nu a avut încă timp să ajungă la noi.
Și în al doilea rând, pentru că cea mai mare parte a radiațiilor cosmice este invizibilă cu ochiul liber. Dacă le-am vedea, atunci cerul ni s-ar părea o sursă continuă de lumină.
