对宇宙黑暗的新测量表明周围的星系更少

这些测量是由美国宇航局的冥王星探测器“新视野号”进行的。

美国宇航局探测器比以往任何时候都更好地测量了宇宙的黑暗。

图片来源：NASA、APL、SwRI、Serge Brunier (ESO)、Marc Postman (STScI)、Dan Durda

作家埃德加·爱伦·坡首先提出了奥尔伯悖论的解决方案：为什么晚上天空是黑的？夜晚黑暗的原因在于我们的宇宙是有限度的，至少在时间上是有限度的。从那时起，天文学家一直在寻找另一个相关的答案 - 不是为什么是黑暗的，而是它有多黑，而科学家可能已经得到了迄今为止最好的测量结果。

能够实现这一壮举的仪器位于 NASA 的新视野号上——该任务于 9 年前飞越冥王星。它距离内太阳系及其黄道尘埃如此之远，以至于可以更精确地测量宇宙光学背景（COB），即人类在可见宇宙中可以看到的所有光源的组合光。

“如果你在深空举起你的手，宇宙会照射到多少光？”太空望远镜科学研究所的主要作者马克·波斯特曼在一份声明中问道。 “我们现在对太空到底有多暗有了一个很好的了解。结果表明，我们从宇宙接收到的绝大多数可见光都是在星系中产生的。重要的是，我们还发现没有证据表明天文学家目前未知的光源产生了显着水平的光。”

小行星碰撞和彗星使太阳系内部布满了尘埃，照射在其上的阳光给 COB 的测量增加了一些天体光污染。人们已经使用了不同的方法来测量这一点，但从太阳系内部进行测量是很困难的。新视野号距地球 73 亿公里（45 亿英里），灰尘不是问题。

“人们一遍又一遍地尝试直接测量它，但在我们太阳系的部分，有太多的阳光和反射的行星际尘埃，这些尘埃将周围的光散射成朦胧的雾，遮蔽了来自遥远宇宙的微弱光，”合著者托德·劳尔 (Tod Lauer) 补充道，他是新视野号联合研究员，也是国家科学基金会 NOIRLab 的天文学家。 “所有测量太阳系内部 COB 强度的尝试都存在很大的不确定性。”

最新的测量利用新技术来更好地估计银河系中而非太阳系中的尘埃，这样来自银河系的漫射星光就不会错误地添加到 COB 的总数中。结果告诉我们可见光来自哪里。没有任何来源是意外的。

“最简单的解释是 COB 完全是由星系造成的，”劳尔说。 “向星系外看去，我们发现那里一片黑暗，仅此而已。”

新地平线号首席研究员艾伦·斯特恩说：“这项新发表的工作是对基础宇宙学的重要贡献，而且确实只有像新地平线号这样遥远的航天器才能完成。” “这表明我们当前的扩展任务正在做出重要的科学贡献，远远超出了这次行星任务的初衷，该任务旨在对冥王星和柯伊伯带天体进行首次近距离航天器探索。”

这对过去十年的一个重要主张提出了质疑：可见宇宙中有多少个星系？据估计，这一数字为 2 万亿，比之前的 2000 亿多出 10 倍，但新视野号的数据并不支持这一说法。新工作与2021年的数据一致，不确定性更小。

该研究发表在《天体物理学杂志》上。