У нещодавно виконаному дослідженні науковці проаналізували дані, зібрані в 44 найтемніших місцях світу, зокрема в обсерваторії на Канарських островах, з метою розробки першого повного еталонного методу для вимірювання природної яскравості нічного неба за допомогою недорогих фотометрів. Згідно з оприлюдненими результатами, над обсерваторією Роке-де-лос-Мучачос (Ґарафія, Ла-Пальма, Канарські острови) найтемніше небо з усіх проаналізованих місць на планеті.
Нічне небо не зовсім темне; навіть у найвіддаленіших місцях на небі спостерігається світіння, спричинене як земними, так і позаземними джерелами світла природного походження, а також штучним освітленням, створеним діяльністю людини. Хоча основні яскраві джерела, такі як Місяць, Чумацький Шлях та Зодіакальне світло, легко впізнати, є світіння, що додає небу яскравості навіть в найтемніші ночі. Воно виникає у верхніх шарах атмосфери і його сила залежить від сукупності складних факторів, таких як пора року, географічне розташування та цикл сонячної активності.
Найвідоміший цикл сонячної активності має період тривалістю в середньому 11 років. Коли настає максимум активності, тоді на поверхні Сонця виникає найбільша кількість плями і зростає потік сонячних частинок, що впливає на молекули в земній атмосфері, спричиняючи підвищення яскравості нічного неба. Коли ці події суттєво зменшуються, тоді це називають сонячним мінімумом.
У 2018 році 24 цикл сонячної активності увійшов у цю фазу, і відтоді низка фотометрів TESS, розміщених по всьому світу, зробила 11 мільйонів вимірювань, дані від яких використали для розробки методу вивчення природної темряви за допомогою такого обладнання. За словами Міґеля Р. Аларкона (Miguel R. Alarcón) з Інституту астрофізики Канарських островів (the Instituto de Astrofísica de Canarias, IAC) і першого автора статті в The Astronomical Journal, науковцям вдалося отримати хороші «систематичні спостереження за короткочасними періодичними (порядку десятків хвилин або годин) змінами яскравості неба, незалежно від місця, сезону, часу ночі або сонячної активності». Ці спостережні дані, отримані за допомогою недорогих фотометрів, вперше вказали на події, що відбуваються у верхніх шарах мезосфери, тобто на «повітряне світіння» (airglow).
«Ця робота продемонструвала високу чутливість недорогих фотометрів, якщо вони з’єднані в мережу. Остаточний аналіз даних від повного набору фотометрів TESS показує Протисяйво, слабке сяйво на нічному небі, видиме навколо екліптики, в тій саме площині, де ми бачимо зодіакальне світло і планети», — пояснив Мікель Серра-Рікарт (Miquel Serra-Ricart), астроном IAC і співавтор статті. «Мережа фотометрів ще раз показала, що Канарські обсерваторії містяться в першому дивізіоні (розташовані в найтемніших місцях на Землі — Ред.)», — додав він.
За результатами спостережень 44 фотометрів, що збирали дані з таких місць, як Намібія, Австралія, Мексика, Аргентина та США, з’ясовано: над обсерваторією Роке-де-лос-Мучачос (the Roque de los Muchachos Observatory, ORM) нічне небо найтемніше». Темрява в ORM дуже близька до природної, штучне світло додає лише 2% до яскравості тла неба. Завдяки мережі фотометрів, встановлених на Іспанському півострові, виявлено дивовижно темне небо в Співтоваристві Естремадура (Community of Extremadura), в горах Хребет Монсек (Леріда), Джаваламбре (Теруель), Сьєрра-Неваді та Піренеях в Наваррі.
Протисяйво (Gegenschein) — це слабка світла пляма на нічному небі, розташована в протилежному напрямку від Сонця («протисонячна» точка) на екліптиці. Протисяйво можна виявити лише в темних місцях з дуже низьким рівнем світлового забруднення. Цю світлину зроблено 11 березня 2021 року з обсерваторії Тейде (IAC, Тенеріфе). Фото з сайту https://phys.org.
Вивчення світлового забруднення
Світіння, спричинене розсіянням штучного світла вночі (artificial light at night, ALAN) компонентами атмосфери (молекулами газу, аерозолями, хмарами ...), відоме як штучне свічення неба (artificial skyglow). Оцінки вказують на те, що ALAN охоплює більше 10% поверхні Землі й що цей показник збільшується до 23%, якщо врахувати атмосферне світіння. Близько 80% людства живе в місцях зі світловим забрудненням, і близько третини не бачать Чумацького Шляху. У світі залишилось небагато місць, де можна оцінити, спостерігати та вимірювати природну темряву.
Тривожні наслідки світлового забруднення внаслідок людської діяльності для природи, нашого здоров’я та астрономії спричинили науковий інтерес до цього виду забруднення атмосфери. За останні десятиліття для вимірювання нічної темряви розроблені та взяті до використання різні все більш точні прилади. Фотометри TESS проекту STARS4ALL, що уможливили це дослідження, працюють на тому ж датчику, що і фотометр Sky Quality Meter (SQM).
EELabs: стале використання штучного освітлення
Нині перебувають на етапі реалізації нові проекти для вивчення цієї загрози, що використовують новітні технології. Автори статті пропонують для глобального вимірювання світлового забруднення поєднувати вимірювання розсіяного світла від центрів мегаполісів, зроблених з космосу (головно від супутників), з вимірюваннями темряви у віддалених природних зонах. У таких місцях це треба робити через встановлення мереж автономних фотометрів з високою роздільною здатністю і середньою відстанню між ними в кілька кілометрів. Це одна з головних цілей проекту EELabs (Energy Efficiency Laboratories, Лабораторія енергоефективності). Проєкт координує Інститут астрофізики Канарських островів за участю Португальського товариства з вивчення птахів (Portuguese Society for the study of Birds, SPEA), Університету Лас-Пальмас-де-Ґран-Канарія (ULPGC) та Технологічного інституту відновлюваних джерел енергії (Technological Institute for Renewable Energies, ITER).
За інф. з сайту https://phys.org
