Det är få stunder mer hisnande än att stå under en lysande stjärnhimmel. Vintergatan, som omsluts av ett kosmiskt ark med färger och mönster, antyder också att det finns mer än som möter ögat.
De flesta av oss längtar efter dessa mörka nätter, långt borta från stadens ljus. Men en ny studie antyder att universum är lite för mörk.
De stora utrymmena av tomt utrymme överbryggas av filament av väte och helium. Men det finns en koppling mellan hur ljus universums storskaliga struktur förväntas bli och hur ljus den faktiskt är.
I en ny studie hittade ett team av astronomer under ledning av Juna Kollmeier från Carnegie Institute for Science att ljuset från kända populationer av stjärnor och kvasarer inte är tillräckligt för att förklara observationer av intergalaktiskt väte.
I ett starkt upplyst universum kommer intergalaktiskt väte lätt att förstöras av energiska fotoner, vilket innebär att bilder av storskalig struktur verkligen verkar dunkare. Medan i ett svagt universum finns det färre fotoner för att förstöra det intergalaktiska väte och bilder kommer att vara ljusare.
Hubble Space Telescope-observationer av den storskaliga strukturen visar ett starkt upplyst universum. Men superdatorsimuleringar som bara använder de kända källorna till ultraviolett ljus ger ett svagt upplyst universum. Skillnaden är en fantastisk 400 procent.
Observationer indikerar att de joniserande fotonerna från heta, unga stjärnor nästan alltid absorberas av gas i värdgalaxen, så de slipper aldrig för att påverka intergalaktiskt väte. Den nödvändiga skyldigheten kan vara det kända antalet kvasarer, som är mycket lägre än vad som behövs för att producera det erforderliga ljuset.
"Antingen är vår redovisning av ljuset från galaxer och kvasarer mycket långt borta, eller så finns det någon annan viktig källa för joniserande fotoner som vi aldrig har känt igen," sa Kollmeier i ett pressmeddelande. ”Vi kallar detta saknade ljus för fotonunderproduktionskrisen. Men det är astronomerna som befinner sig i en kris - på något eller annat sätt kommer universum att gå bra. "
Konstigt nog syns denna missanpassning endast i det närliggande, relativt väl studerade kosmos. I det tidiga universumet lägger allt till.
"Simuleringarna passar uppgifterna vackert i det tidiga universum, och de passar de lokala uppgifterna vackert om vi får anta att det här extra ljuset verkligen finns där," sa medförfattare Ben Oppenheimer från University of Colorado. "Det är möjligt att simuleringarna inte återspeglar verkligheten, vilket i sig skulle vara en överraskning, eftersom intergalaktiskt väte är den del av universum som vi tror att vi förstår bäst."
Så astronomer försöker belysa det saknade ljuset.
"Den mest spännande möjligheten är att de saknade fotonerna kommer från någon exotisk ny källa, inte galaxer eller kvasarer alls," sa medförfattaren Neal Katz från University of Massachusetts i Amherst.
Teamet undersöker dessa nya källor med kraft. Det är möjligt att det kan finnas en oupptäckt population av kvasarer i det närliggande universum. Eller mer exotiskt, fotonerna skulle kunna skapas av förintande mörk materia.
"Det fantastiska med 400 procents avvikelse är att du vet att något verkligen är fel," sa medförfattare David Weinberg från Ohio State University. "Vi vet fortfarande inte säkert vad det är, men åtminstone en sak som vi trodde att vi visste om dagens universum är inte sant."
Resultaten publicerades i The Astrophysical Journal Letters och är tillgängliga online.
