Smog świetlny przysłoni nam widok gwiazd szybciej niż sądzono

Popularne gwiazdozbiory, jak Wielka Niedźwiedzica czy Orion, które każdy potrafi wyłowić wzrokiem na nocnym niebie, dla przyszłych pokoleń mogą być już tylko pustymi nazwami. Nowe badanie, które analizuje raporty obserwatorów-amatorów, pokazuje, że globalne zanieczyszczenie światłem już przyćmiewa Oriona i inne konstelacje w wielu częściach świata. I z roku na rok jest gorzej.

"Problem jest poważniejszy, niż wcześniej sądziliśmy" - mówi magazynowi "Science" John Barentine, niezależny badacz ciemnego nieba z Arizony, który nie brał udziału w badaniach.

Najpowszechniejszą formą zanieczyszczenia światłem jest poświata, migotanie tła fotonów emitowanych przez uliczne latarnie, billboardy, witryny sklepowe i niezliczone inne źródła światła stworzone przez człowieka. Poświatę nad konkretnym miejscem można mierzyć za pomocą ręcznych detektorów, ale naukowcy do tej pory mieli trudności z ilościowym określeniem jej pełnego zasięgu.

Większość regionalnych lub globalnych pomiarów opiera się na instrumentach satelitarnych, takich jak Visible Infrared Imagining Radiometer Suite (VIIRS), który robi dzienne i nocne zdjęcia powierzchni Ziemi. Wykonane nim w 2017 roku pomiary zasugerowały, że smog świetlny na świecie wzrasta w tempie 2 proc. rocznie.

Jednak VIIRS jest ślepy na światło niebieskie emitowane przez coraz powszechniej stosowane lampy LED. Poza tym ma perspektywę "oka w niebo" - widzi głównie światło, które ucieka prosto w kosmos, a nie to, które zostaje rozproszone w atmosferze. Wiedząc o tym, wielu badaczy uważało, że szacowane 2 proc. to wynik zaniżony.

Aby uzyskać dokładniejsze dane, Christopher Kyba, fizyk z GFZ German Research Center for Geosciences, postanowił wykorzystać najstarszą znaną ludzkości metodę badania nieba - obserwację gołym okiem. Nawiązał współpracę z Globe at Night, obywatelskim projektem naukowym prowadzonym przez National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory.

Od ponad dekady Globe at Night prosi uczestników z całego świata o opisanie gwiazd i konstelacji, które widzą gołym okiem. W ten sposób zebrano dane na temat najsłabszych gwiazd widocznych w różnych miejscach na Ziemi.

Christopher Kyba i jego współpracownicy przeanalizowali 51 351 obserwacji przeprowadzonych przez wolontariuszy Globe at Night w latach 2011-2022 i porównali je z mapami satelitarnymi zanieczyszczenia światłem w tym samym okresie. Wyniki wyraźnie pokazują, jak bardzo poświata przesłaniała nocne niebo w różnych częściach świata na przestrzeni czasu.

W Europie i Ameryce Północnej, gdzie mieszka większość biorących udział w badaniu obserwatorów, poświata na niebie wzrasta odpowiednio o 6,5 proc. i 10,4 proc. rocznie, podają naukowcy. W krajach rozwijających się obserwatorów-amatorów jest zbyt mało, aby można było wyciągnąć wnioski. Jednak w oparciu o poprzednie pomiary satelitarne badacze podejrzewają, że poświata w tych miejscach przybiera na sile w jeszcze szybszym tempie.

"To szokujące. Jest gorzej, niż się obawiałem" - podkreśla Christopher Kyba. I prognozuje, że jeśli trend się utrzyma, dzieci urodzone dzisiaj na obszarze zanieczyszczonym światłem, które mogą zobaczyć około 250 gwiazd, gdy skończą 18 lat, będą ich widziały zaledwie 100.

Badanie sugeruje również, że dotychczasowe apele i przepisy dotyczące ochrony ciemnego nieba nie są skuteczne. Pomimo ostrzeżeń o świetlnym smogu, sztucznego oświetlenia wciąż przybywa. Trend ten wzmacniają energooszczędne źródła LED i strach przed ciemnością.

"Być może bardziej wyczerpujące dane od większej liczby obserwatorów z Globe at Night albo specjalistycznego satelity monitorującego zanieczyszczenie światłem mogłyby zwrócić uwagę na problem i pomogły sprawdzić, czy działania na rzecz ochrony ciemnego nieba, takie jak modernizacja latarni ulicznych, aby ich światło było skierowane w dół i wyłącznie w późnych godzinach nocnych, dają efekty" - mówi John Barentine, który ma nadzieję, że takie dane "zelektryzują" światową opinię publiczną.