Det finns flera miljarder stjärnor, så varför är det så mörkt?

När du ser upp mot natthimlen har du någonsin undrat varför, trots att det finns miljarder och miljarder stjärnor i universum, rymden ser så otroligt mörk ut? Om så är fallet, ska du veta att du inte är ensam. Denna fråga är känd som Olbers paradox och den har fascinerat vetenskapsmän, astronomer och människor i allmänhet under många århundraden. Det finns så många stjärnor i universum att vi borde ha en ljus natthimmel, men det har vi inte. Varför?

En för mörk natthimmel: vad är Olbers paradox?

Pexels

Olbers paradox har fått sitt namn från den tyske astronomen Heinrich Wilhelm Olbers som gav den sin moderna formulering 1826. I de hypoteser som ligger till grund för paradoxen betraktar vi ett statiskt universum, oändligt i tid och rum och med ett oändligt antal stjärnor. Enligt Olbers ska vi ha en, på ett jämnt sätt, upplyst natthimmel, så pass att natten är så ljus att den skymmer solen. Och om man tänker efter så borde det vara så. Det spelar ingen roll hur långt borta stjärnorna är: om de är oändliga bör deras ljus nå oss och göra natthimlen ljusare än vad den är. Ändå är det inte så.

Ett gammalt och ett expanderande universum

Pablo Carlos Budassi/Wikimedia Commons - CC BY-SA 3.0

Den första nyckeln till att förstå Olbers paradox är universums ålder. Vi har sedan en tid tillbaka vetat att vårt universum har en beräknad ålder på cirka 13,8 miljarder år. Som ett resultat av detta har ljus från vad som helst mer än 13,8 miljarder ljusår från oss ännu inte hunnit nå oss. För att förstå detta koncept kan vi föreställa oss en enorm bubbla centrerad på jorden: inuti kan vi potentiellt se allt: utanför finns det ett djupt utrymme som vi inte kan utforska.

Det andra skälet som leder till Olbers paradox är mer modernt: det handlar om universums expansion, upptäckt av Edwin Hubbe, 1929. I praktiken rör sig stjärnorna bort från oss i mycket hög hastighet, så ljuset från galaxernas flykt blir mindre synligt för det mänskliga ögat.

Varför ser vi inte allt ljus i universum?

Pexels

Och detta andra skäl har intressanta anledningar. I själva verket, när ljuset från stjärnorna rör sig bortåt, upplever det en förskjutning mot rött eller redshift. Tänk på ljudet av en ambulanssiren: när den närmar sig blir ljudet naturligtvis högre, och när den kommer längre bort blir ljudet gällare. Med stjärnorna fungerar det på samma sätt, men på det elektromagnetiska spektrumet. När de rör sig bortåt skiftar ljuset till längre våglängder som är osynliga för det mänskliga ögat, såsom infraröd, mikrovågor och radiovågor. I praktiken skiftar ljuset från mer avlägsna och avvikande stjärnor mot delar av det elektromagnetiska spektrumet som vi inte kan se med blotta ögat. Och som ett resultat ser himlen mörkare ut än vad den är.

Så varför är himlen så mörk?

Pexels

Som vi har sett bidrar universums ålder och dess expansion enormt till vår mörka himmel. Å ena sidan kan vi inte se stjärnorna bortom ett visst avstånd: å andra sidan kan vi inte se stjärnor vars ljus skiftar mot rött. Det finns dock två andra faktorer som förklarar varför himlen är så mörk.

Den första är tätheten av stjärnorna i det synliga universum, som är relativt låg. Till exempel är den närmaste stjärnan till solen Proxima Centauri och den är 4 ljusår bort, det vill säga 37842113620000 Km. Exakt, ett antal som nästan inte går att uttala, än mindre tänkbart. Och det är avståndet till vår närmsta stjärna.
Den andra faktorn som bidrar till den mörka himlen är stjärnornas framtida död, vilket kommer att leda till att universum blir en plats som mestadels bebos av stjärnrester och svarta hål. 

Olbers paradox är fortfarande en fascinerande fråga idag. Vi har nått en punkt där vi exakt kan förklara varför himlen är så mörk, och samtidigt förundras över skönheten i en stjärnhimmel. Det vi ser idag, med de många stjärnorna som lyser upp våra nätter, är den ljusaste himmel vi har. Och det är en tröstande tanke.