Gökyüzü ne kadar karanlık ve bu bize görünen evrendeki gökada sayısı hakkındaki ne söylüyor? Gökbilimciler Hubble’ın derin alana bakıp gösterdiği her şeyi sayıp bunu tüm gökyüzüne dağıttıklarında gökada sayısının ne kadar olduğunu tahmin etmeye çalışır. Ancak çok uzaktaki gökadalar doğrudan gözlenemeyecek kadar soluktur. Onları saymasak da ışıkları uzayı zayıf bir parıltıyla kaplar.
Bu parlamayı ölçmek için astronomik uyduların Güneş Sisteminden ve güneş ışığının toza çarpıp yansımasıyla oluşan ışık kirliliğinden uzakta olması gerekir. Bunun için bir grup gökbilimci kozmik alanın parlaklığını belirlemek amacıyla NASA’nın Yeni Ufuklar (New Horizons) göreviyle elde edilen Pluto ve Kuiper Kuşağı verilerini kullandı. Elde edilen sonuç soluk ve şimdiye kadar çözülmemiş gökada bolluğuna bir üst sınır getirdi. Buna göre evrende daha önce düşünüldüğü gibi 2 trilyon değil yalnızca yüz milyarlarca gökada bulunuyor.
Uzay ne kadar karanlıktır? Şehir ışıklarından uzaklaşıp gökyüzüne bakarsanız yıldızlar arasındaki gökyüzünün gerçekten çok karanlık olduğunu görürsünüz. Dünya atmosferinin üzerinde uzay, siyah bir mürekkep gibi, daha da karanlık görünür. Ama yine de uzay tam siyah değildir. Evrendeki sayısız yıldız ve gökadadan gelen zayıf ışıkla doludur.
Bu zayıf arka alan parıltısının yeni ölçümleri görünmeyen gökada sayısının iki trilyon değil daha az, yüz milyarlarca olduğunu gösterdi.
Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsünden (Space Telescope Science Institute) Marc Postman: “Bilinmesi gereken en önemli şey orada kaç gökada var? İki trilyon gökadadan gelen ışığı göremedik” diyor.
Önceki tahmin Hubble teleskopunun elde ettiği çok derin gökyüzü gözlemlerine dayanmaktadır. Bu tahmin Hubble’ın göremeyeceği kadar soluk ve çok küçük kaç gökadanın olması gerektiği tahminini de içeriyordu. Ekip evrendeki gökadaların %90’ının Hubble’ın görme yeteneğinin ötesinde olduğu sonucuna ulaşmıştı. NASA’nın uzaktaki Yeni Ufuklar göreviyle elde edilen sonuçlar çok daha mütevazi bir sayıyı işaret etmektedir.
Çalışmanın başyazarı NSF NOIRLab’dan Tod Lauer: “Hubble’ın görebildiği tüm gökada sayısını iki ile çarpın. İşte gördüğümüz evrendeki gökada sayısı bu kadar, daha fazla değil” diyor.
Ekibin ölçmeye çalıştığı kozmik optik arka alan ışıması iyi bilinen kozmik mikrodalga arka alan ışımasının eşdeğeridir. Kozmik mikrodalga arka alan ışıması Büyük Patlamaya ait ve yıldızların oluşumundan önce yayılan ışıktır.
“Kozmik mikrodalga arka alan ışıması bize Büyük Patlamadan sonraki ilk 450,000 yılı anlatırken kozmik optik arka alan ışıması o zamandan bu yana oluşmuş tüm yıldızlar hakkında bilgi verir. Bu ışıma oluşturulan toplam gökada sayısı ve bunların nerede olabileceği hakkında bir sınırlama getiriyor” diyor Postman.
Hubble bu tür gözlemleri yapmak için planlanmamıştır. Üstelik Hubble uzayda olmasına karşılık Dünya’nın çevresinde dolanmakta ve ışık kirliliğinden etkilenmektedir. İç Güneş Sistemi, parçalanmış asteroitlerden ve kuyrukluyıldızlardan kaynaklanan küçük toz parçacıklarıyla doludur. Güneş ışığı bu parçacıklardan yansır ve yerdeki gökyüzü gözlemcileri tarafından bile gözlenen zodyak ışığı adlı parıltı oluşturur.
Araştırmacılar zodyak ışığından kaçmak için iç güneş sisteminin dışında olan bir gözlemevi kullanmak zorundaydı. Şans eseri Pluto ve Kuiper Kuşağı cismi Arrokoth’un şimdiye kadar en yakın görüntülerini gönderen Yeni Ufuklar bu amaca uygun yerdeydi. Gözlemler yapıldığında 6 milyar kilometreden uzakta bulunan Yeni Ufuklar, Hubble’ın görebileceğinden 10 kat daha karanlık bir ortamdaydı.
“Bu tür ölçümler son derece zordur. Birçok insan bunu uzun zamandır yapmaya çalışıyor. Yeni Ufuklar kozmik optik arka alanını herhangi bir teleskobun yapabileceğinden daha iyi ölçerek bize yeni bir bakış açısı verdi” diyor Lauer.
Ekip, Yeni Ufuklar arşivindeki mevcut görüntüleri inceledi. Zayıf arka alan ışımasını ortaya çıkarmak için biz dizi etkenin düzeltilmesi gerekiyordu. Örneğin var olması gereken ancak tanımlanamayacak kadar zayıf ışığı olan gökadaların ışığı gibi. En zorlu düzeltme yıldızlararası tozdan saçılan ışığı belirlemekti.
Elde kalan sinyal son derece zayıf olsa da yine de ölçülebilir nitelikteydi. Bir benzetme yaparsak, şehir ışıklarından uzakta olan evinizde perdeler açık şekilde yatıyorsunuz. Sizden 2 km uzakta olan en yakın komşunuz bir şeyler atıştırmak için buzdolabını açınca ışığı sizin odanızın duvarından yansıyor. İşte Yeni Ufuklar’ın algıladığı arka alan bu kadar parlaktır.
