چرا فضای گیتی با وجود درخشش میلیاردها ستاره باز هم تاریک است؟
ستاره شناسان تخمین می زنند که حدود ۲۰۰ میلیارد تریلیون ستاره در کهکشان وجود دارد. بسیاری از این ستارگان به اندازه خورشید یا بیشتر درخشان هستند.
به این ترتیب ممکن است این سوال پیش بیاید که چرا با وجود تعداد ستاره های درخشان، درخشندگی فضا بیشتر نیست؟
یکی از اولین پاسخ هایی که به ذهن می رسد این است که این ستاره ها از زمین دور هستند. هر چه ستاره از زمین دورتر باشد، درخشندگی آن کمتر است. با این حال، فاصله ستارگان از زمین تنها عاملی نیست که بر روشنایی یا تاریکی کهکشان تأثیر می گذارد.
سن جهان که توسط انسان شناخته شده است تنها ۱۳ میلیارد سال است. اگرچه این رقم در مقیاس انسانی بسیار طولانی به نظر می رسد، اما در مقیاس نجومی اینطور نیست.
طول عمر ۱۳ میلیارد ساله گاتی از نظر نجومی کوتاه است، زیرا در عمل این رقم به این معنی است که نور ستارگانی که بیش از ۱۳ میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارند هنوز به زمین نرسیده است.
به این ترتیب، روشنایی فضا که از زمین و اطراف آن دیده می شود، محدود به نوری است که از ستارگان با فاصله ۱۳ میلیارد سال نوری و کمتر به زمین می رسد.
تعداد ستارگانی که در فاصله ۱۳ میلیارد سال نوری از زمین قرار دارند برای روشن و درخشان جلوه دادن کل کهکشان کافی نیست. به همین دلیل وقتی از زمین به یک طرف فضا نگاه می کنیم، ستارگان درخشانی را می بینیم و در عین حال در قسمت ها و جهات دیگر آن به دلیل نبود ستاره (یا به عبارتی دیگر) فضا تاریک است. نور آنها به دلیل فاصله بیش از ۱۳ میلیارد سال نوری به زمین نمی رسد). به نظر می رسد.
آیا دوره ای وجود خواهد داشت که شب ها کاملاً روشن شوند؟
با گذشت زمان (در مقیاس نجومی و نه در مقیاس عمر کوتاه انسان) نور ستارگان بیشتری به زمین می رسد و جهان و فضای اطراف درخشانتر جلوه می کند. البته باید اثر داپلر را نیز در نظر داشت. جهان به عنوان یک کل در حال انبساط است و کهکشان هایی که دورتر از زمین هستند بنابراین از زمین دور می شوند.
فاصله این کهکشان ها به این معنی است که نوری که از آنها به زمین می رسد به رنگ هایی تبدیل می شود که چشم انسان قادر به تشخیص آنها نیست. این اثر ناشی از دور شدن کهکشان ها را اثر داپلر می نامند. به این ترتیب حتی اگر زمان کافی برای رسیدن نور این کهکشان ها به زمین باشد، چشم انسان قادر به تشخیص آن نخواهد بود.
به همین دلیل، آسمان سیاره در طول شب نیز از شرایط کاملاً روشن دور خواهد بود.
