Paradoxul lui Olbers si trei explicatii absolut convergente

Soarele este una din cele aproximativ 180 miliarde de stele ce alcatuiesc Galaxia noastra, din care fac parte toate stelele vizibile cu ochiul liber pe cer, precum si cele din acea fasie alb-laptoasa numita Calea Laptelui. La randul sau, Galaxia noastra este una din miliardele de miliarde de sisteme asemanatoare, care populeaza spatiul cosmic ce ne inconjoara. Tinand seama de aceste cifre, in mod firesc se ridica o intrebare: de ce este cerul negru noaptea, daca numarul de stele este asa de mare incat ele ar trebui sa acopere complet bolta cereasca si, ca urmare, aceasta ar trebui sa fie cel putin la fel de stralucitoare ca si Soarele? Este foarte dificil de dat raspunsul la aceasta intrebare care, de obicei, este cunoscuta sub numele de paradoxul lui Olbers deoarece exista mai multe cauze care conduc la aparitia acestui paradox, unele dintre ele neintelese pe deplin.

In primul rand, intregul Univers este in expansiune, galaxiile indepartandu-se unele de altele cu viteze atat de mari cu cat distantele dintre ele sunt mai mari. Ca urmare a miscarii de indepartare a galaxiilor, lumina lor este deplasata spre capatul rosu al spectrului, fiecare foton purtand o cantitate mai mica de energie in momentul observarii decat in momentul cand a fost emis. Acest efect se numeste efect de inrosire. Dar expansiunea mai are un al doilea rezultat: de la o sursa ce se indeparteaza, noi primim mai putini fotoni intr-o secunda decat daca sursa lor ar sta pe loc, deoarece fiecare foton are de strabatut o distanta mai mare pana la noi decat fotonii precedenti emisi de aceeasi sursa. Acest efect poarta numele de efect de diluatie si, impreuna cu efectul de inrosire, produce o scadere importanta a stralucirii galaxiilor aflate la mari distante.

Cea de a treia cauza are efectul cel mai important in scaderea stralucirii cerului noptii. Datorita vitezei de propagare limitata a luminii, cu cat observam un obiect la o distanta mai mare de noi, cu atat patrundem mai mult in trecut, in istoria Universului nostru. Putem ajunge, de exemplu, sa vedem galaxii foarte tinere, abia formate, sau chiar mai departe, cand nu erau formate nici stelele, nici galaxiile. Dar chiar in epoca in care nu erau formate stele si galaxii, materia din Univers, desi neorganizata, este fierbinte si deci era sursa de lumina. Si cu cat mergem mai mult in trecut, cu atat temperatura Universului este mai ridicata. Dar, la temperaturi mai ridicate de 3000 grade absolute, atomii de hidrogen nu erau inca formati, iar fotonii erau impiedicati in miscarea lor de electronii liberi. Ca urmare, Universul era “opac” in sensul ca lumina emisa de materie nu putea sa o paraseasca. Asadar, de la temperaturi mai ridicate de 3000 grade absolute, noi nu putem sa primim nicio informatie despre inceputul Universului, in jurul nostru existand un fel de frontiera de informatii luminoase, pe care nu o putem depasi. Si tocmai aceasta frontiera face ca cerul sa fie negru noaptea: portiunile negre, fara stele si galaxii, sunt parti din frontiera care a aparut la aproximativ 500.000 ani dupa ce a inceput expansiunea Universului. De mentionat ca frontiera luminoasa amintita este din ce in ce mai larga, datorita tocmai expansiunii Universului.

Dr. astronom Cornelia Cristescu