برآورد میشود حدود 200 میلیارد تریلیون ستاره در کیهان وجود داشته باشد که خیلی از آنها حتی از خورشید ما هم نورانیترند؛ پس چرا فضا اینقدر تاریک است؟
از مدتها پیش این سوال در ذهن بشر ایجاد شد که چرا با وجود این همه ستاره در آسمان، فضا تاریک است. این پرسش، چنان قدمت و کثرتی دارد که حتی یک اسم روی آن گذاشتهاند: پارادوکس اولبرس!
اما اخترشناسان با مطالعه روی ستارگان و سیارات دوردست، به پاسخ رسیدهاند. در ادامه سعی میکنیم به زبان ساده، از این موضوع رفع ابهام کنیم.
چرا با وجود ستارگان بیشمار، فضا تاریک است؟
شاید در جواب بگویید چون بسیاری از این ستارهها، خیلی خیلی دور از زمین هستند. درست هم میگویید؛ اگر یک ستاره 10 برابر دورتر از ما باشد، نورش 100 برابر کمتر میشود. اما این، پاسخ کاملی نیست.
بهفرض محال، تصور کنید کیهان آنقدر عمر کرده که حتی نور دورترین ستارگان، فرصت کافی برای رسیدن به زمین را پیدا کرده باشد. در این سناریوی فرضی، هیچکدام از ستارهها اصلا و ابدا حرکت هم نمیکنند.
حالا حبابی را به مرکزیت زمین تجسم کنید که شعاعی به طول 10 سال نوری دارد و مملو از ستاره است. قطعا ستارگانی که مثلا در فاصله 7 سال نوری از زمین قرار دارند، خیلی کمنور بهنظر میرسند.
اگر این حباب را تا طول 100 سال نوری، یک میلیون سال نوری یا اصلا یک میلیارد سال نوری بزرگتر کنیم چه میشود؟ در این حالت، ستارگانی که هزاران و میلیونها سال نوری از زمین فاصله دارند، شاید بهزحمت دیده شوند؛ ولی در عوض، حباب بزرگتری داریم که حاوی ستارههای بیشتری است. پس با این وفور ستارهها و تجمیع نور آنها، آسمان شب باید روشن و پرنور باشد!
گره کار اینجاست که حباب تخیلی ما، با دو فرض محال ساخته شد: اینکه ستارگان بیحرکت باشند و کیهان بینهایت مسن باشد. اما میدانیم که عمر کیهان فقط حدود 13 میلیارد سال است.
شاید 13 میلیارد سال خیلی زیاد بهنظر برسد؛ اما در مقیاس کیهانی، اصلا اینطور نیست. در واقع این عمر چنان کوتاه است که نور ستارگانی با فاصله بیشتر از 13 میلیارد سال نوری، هنوز به زمین نرسیده است. این یعنی ما فقط میتوانیم بخشی از فضای اطراف را ببینیم که در شعاع 13 میلیون سال نوری از زمین قرار دارد.
در واقع در این محدوده، ستاره کافی برای پوشش دادن تمام قسمتهای حباب وجود ندارد. بههمین دلیل در بعضی از نقاط آسمان شب، هیچ ستارهای را نمیبینید؛ زیرا ستارههای موجود در آن بخشهای تاریک، آنقدر دور از زمین هستند که هنوز نورشان به چشم ما نرسیده است.
پس آیا اگر زمان کافی به ستارگان دوردست بدهیم، نورشان به ما میرسد؟ اگر بیحرکت بودن ستارهها یک فرض محال نبود، پاسخ یک «بله» بیچون و چرا بود. ولی در واقعیت، کیهان در حال گسترش است و کهکشانهای دوردست با سرعتی نزدیک به نور از زمین دور میشوند.
بهعلت همین دور شدن سریع کهکشانها، نور ستارگان موجود در آنها به رنگهایی درمیآید که برای چشم انسان قابل رویت نیست. این پدیده را اثر دوپلر مینامند. پس اگر تا ابد هم منتظر بمانیم، نور دورترین ستارهها به چشمان ما نمیرسد و آسمان شب کاملا روشن نخواهد شد.
تازه، ستارگان نامیرا نیستند و بهعنوان مثال همین خورشید ما، میتواند حداکثر 10 میلیارد سال عمر کند. اخترشناسان عقیده دارند سرانجام کار کیهان به جایی میرسد که در تاریکی محض فرو خواهد رفت؛ با بازماندگانی که فقط کوتولههای سفید و سیاهچالهها هستند.
البته این سرنوشت در آیندهای بسیار دور، شاید هزار تریلیون سال دیگر رقم میخورد. پس فعلا شاید شبهای ما چندان روشن نباشند؛ اما حداقل میدانیم که پایان شب سیه، سپید است!