Ten artykuł został pierwotnie opublikowany pod adresem Rozmowa. Publikacja przyczyniła się do artykułu do Space.com Głosy ekspertów: Op-Ed & Insights.
Oświetlenie zewnętrzne dla budynków, dróg i reklamy może pomóc ludziom widzieć w ciemności nocy, ale wielu astronomów coraz bardziej obawia się, że te światła mogą nas oślewać na resztę wszechświata.
Jakiś Oszacowanie z 2023 r wykazał, że szybkość światła produkowanego przez ludzi rośnie na nocnym niebie aż 10% rocznie.
Jestem astronomem który przewodniczył Stała komisja ds. Ochrony witryny astronomicznej dla międzynarodowego sponsorowanego przez związek astronomiczny grupy robocze uczenie się Zanieczyszczenie światłem naziemnym.
Moja praca z tymi grupami koncentrowała się wokół idei, że wpływają teraz światła z działalności człowieka Obserwatorie astronomiczne O czym kiedyś był odległe szczyty góry.
Gorąca nauka w zimnej, ciemnej nocy
Podczas gdy orbitujące teleskopy takie jak Hubble Space Telescope lub James Webb Space Telescope Daj badaczom wyjątkowy widok kosmosu – szczególnie dlatego, że widzą światło zablokowane przez atmosferę Ziemi – Teleskopy naziemne Kontynuuj także najnowocześniejsze odkrycie.
Teleskopy na ziemi wychwytują światło z gigantycznymi i precyzyjnymi lustrami ogniskowymi o szerokości od 20 do 35 stóp (6 do 10 metrów). Przeniesienie wszystkich obserwacji astronomicznych do przestrzeni w celu uniknięcia zanieczyszczenia światłem nie byłoby możliwe, ponieważ misje kosmiczne mają znacznie większe koszty, a tak wiele dużych teleskopów naziemnych już działa lub w budowie.
Na całym świecie są 17 teleskopów naziemnych Z podstawowymi lustrami tak dużymi lub większymi niż lustro Webba (6-metrowe) i trzy kolejne w budowie z lustrami planowanymi na 80 do 130 stóp (24 do 40 metrów).
Najnowszy teleskop rozpoczyna teraz swoją misję naukową, Obserwatorium Vera Rubin W Chile ma lustro o średnicy 28 stóp i aparat 3-gigapikselowy. Jedną z jego misji jest mapowanie Rozkład ciemnej materii we wszechświecie.
Aby to zrobić, zbierze próbkę 2,6 miliarda galaktyk. Typowa galaktyka w tej próbce jest 100 razy mniejsza niż naturalny blask w nocnym powietrzu w atmosferze Ziemi, więc ten program obserwatorium Rubin zależy od niemal totalnej naturalnej ciemności.
Każde światło rozrzucone w nocy – oświetlenie drogowe, oświetlenie budynków, billboardy – dodało do sceny blask i hałasem, znacznie zmniejszając liczbę galaktyk, które Rubin może w tym samym czasie mierzyć niezawodnie, lub znacznie zwiększając całkowity czas ekspozycji wymagany do uzyskania tego samego wyniku.
Rewolucja LED
Astronomowie dbają o sztuczne światło w niebiesko-zielonej ofercie Widmo elektromagnetyczneponieważ była to najciemniejsza część nocnego nieba. Dziesięć lat temu najczęstsze oświetlenie zewnętrzne pochodziło z lampy wyładowcze pary sodu. Wytworzyli pomarańczowy blask, co oznaczało, że wydali bardzo małe niebieskie i zielone światło.
Nawet obserwatoria stosunkowo blisko rosnących obszarów miejskich miały niebo, które były naturalnie ciemne w niebieskiej i zielonej części spektrum, umożliwiając wszelkiego rodzaju nowe obserwacje.
Potem pojawiła się rewolucja oświetlenia LED w stanie stałym. Te światła wyrzucają szeroką tęczę o bardzo wysokiej wydajności – co oznacza, że wytwarzają dużo światła na wat energii elektrycznej. Najwcześniejsze wersje diod LED wydały duży ułamek ich energii na niebiesko i zielono, ale postępowanie technologii zyskuje teraz taką samą wydajność dzięki „cieplejszym” światłom, które mają znacznie mniej niebieski i zielony.
Niemniej jednak wcześniej nieskazitelna ciemność nocnego nieba ma teraz znacznie więcej światła, szczególnie w niebiesko -zielonym, z diod LED w miastach i miasteczkach, oświetleniowych dróg, przestrzeni publicznej i reklam.
Szeroka moc koloru z diod LED wpływa na całe spektrum, od ultrafioletu po głęboką czerwoną.
Departament Energii USA zlecił badanie w 2019 r., Które przewidywało, że wyższa efektywność energetyczna diod LED oznaczałaby, że ilość mocy wykorzystywanej do świateł w nocy zejdziez ilością światła emitowanego, pozostając mniej więcej tak samo.
Ale satelity spoglądające na ziemię ujawniają, że po prostu nie jest. Ilość światła jest stale idzieco oznacza, że miasta i firmy były gotowe utrzymać rachunki za prąd w tym samym, co poprawa efektywność energetyczna i po prostu uzyskać więcej światła.
Naturalna ciemność w odosobnieniu
Gdy działalność człowieka rozprzestrzenia się z czasem, wiele odległych obszarów, w których obserwatoria gospodarza staje się mniej odległych. Jasne kopuły z dużych obszarów miejskich lekko rozjaśniają ciemne niebo na obserwatoriach Mountaintop do 200 mil (320 kilometrów). Kiedy te obszary miejskie sąsiadują z obserwatorium, dodatek do Skyglow jest znacznie silniejszy, co sprawia, że wykrywanie najsłabszych galaktyk i gwiazd jest o wiele trudniejsze.
Kiedy Mt. Wilson Observatory Został zbudowany w lesie narodowym Angeles w pobliżu Pasadena w Kalifornii, na początku XX wieku było to bardzo mroczne miejsce, znacznie dalekie od 500 000 osób mieszkających w Greater Los Angeles. Dzisiaj w rejonie LA mieszka 18,6 miliona ludzi, a rozciąganie miejskie zbliżyło cywilizację do Mt. Wilsona.
Gdy National Observatory Kitt Peak Był po raz pierwszy w budowie pod koniec lat 50. XX wieku, był daleki od metra Tucson w Arizonie, a jego populacja wynosiła 230 000. Dzisiaj w tym obszarze znajduje się 1 milion ludzi, a Kitt Peak staje w obliczu znacznie większego zanieczyszczenia światłem.
Nawet teleskopy w ciemniejszych, bardziej zacisznych regionach-takich jak północny Chile lub zachodni Teksas-doświadczają zanieczyszczenia światłem na podstawie działalności przemysłowej, takich jak wydobycie otwartego lub ropy i gazu.
Przypadek europejskiego południowego obserwatorium
Ciekawe współczesne wyzwanie jest przed Europejskie południowe obserwatoriumktóry działa cztery największe na świecie teleskopy optyczne. Ich strona w północnym Chile jest bardzo odległa i jest nominalnie objęta surowymi przepisami krajowymi chroniącymi ciemne niebo.
Aes Chile, dostawca energii z silnym wsparciem inwestorów amerykańskich, ogłosił plan w grudniu 2024 r. do opracowania dużej instalacji przemysłowej i centrum transportowego w pobliżu obserwatorium. Roślina produkowałaby ciekawy wodór i amoniak dla zielonej energii.
Mimo że formalnie zgodna z krajową normą oświetlenia, w pełni zbudowana operacja może rozprzestrzeniać wystarczającą ilość sztucznego światła w nocne niebo, aby przekształcić dziewiczą ciemność obecnego obserwatorium w stan podobny do niektórych starszych obserwatoriów obecnie blisko dużych obszarów miejskich.
To zanieczyszczenie światła może oznaczać, że obiekt nie będzie miał takiej samej zdolności do wykrywania i mierzenia najsłabszych galaktyk i gwiazd.
Zanieczyszczenie światła nie tylko wpływa na obserwatoria. Dzisiaj, Około 80% światowej populacji Nie widzę Mlecznej Drogi w nocy. Niektóre azjatyckie miasta są tak jasne, że oczy ludzi spacerujących na zewnątrz nie mogą stać się wizualnie ciemno.
W 2009 roku, Oświadczono Międzynarodową Związek Astronomiczny że istnieje uniwersalne prawo do Starlight. Mroczne nocne niebo należy do wszystkich ludzi-jego niesamowite piękno jest czymś, czego nie musisz być astronomem, aby docenić.
Ten artykuł jest opublikowany z Rozmowa na licencji Creative Commons. Przeczytaj Oryginalny artykuł.
