En Julio de 2015 , De la NASA Nuevos horizontes La sonda hizo historia cuando se convirtió en la primera misión en realizar un sobrevuelo cercano de Plutón. Esto fue seguido por la nave espacial haciendo el primer encuentro con un Objeto del cinturón de Kuiper (KBO) - conocido como Arrokoth (también conocido como 2014 MU69) - en 31 de diciembre de 2018 . Además, su posición única en el Sistema Solar exterior ha permitido a los astrónomos realizar operaciones científicas raras y lucrativas.
Esto ha incluido mediciones de paralaje de Proxima Centauri y Wolf 359, las dos estrellas más cercanas al Sistema Solar. Además, un equipo de astrónomos dirigido por el Observatorio Nacional de Astronomía Óptica (NOAO) y Instituto de Investigaciones del Suroeste (SwRI) utilizó datos de archivo de la sonda Generador de imágenes de reconocimiento de largo alcance (LORRI) para realizar mediciones del Fondo Óptico Cósmico (COB).
El estudio, que fue aceptado recientemente para su publicación por El diario astrofísico , fue dirigido por Tod R. Lauer de la NOAO. Se unió a él Alan Stern (el investigador principal de laNuevos horizontesmisión) e investigadores del SwRI, NASA, el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (JHUAPL), el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STSI), el Instituto Lunar y Planetario (LPI), el Instituto SETI y múltiples universidades e instituciones.
Podría haber billones de planetas nómadas solo en nuestra galaxia, e incluso podrían ser eyectados al espacio intergaláctico. Crédito: ESO / S.Brunier
En pocas palabras, la COB es la luz de todas las fuentes fuera de la Vía Láctea que se extiende de manera difusa por todo el Universo observable. En este sentido, es el análogo de luz visible del Fondo de microondas cósmico (CMB), y es un punto de referencia importante para los astrónomos. Al medir esta luz, pueden discernir la ubicación de las estrellas, el tamaño y la densidad de las galaxias y probar teorías sobre la estructura y formación del cosmos.
Medir con precisión el COB es importante por varias razones. Para empezar, estos antecedentes son parte integral de la historia de la formación de estrellas, los cúmulos de estrellas, las galaxias, los agujeros negros, los cúmulos de galaxias y la estructura a gran escala del Universo. Por lo tanto, saber exactamente qué tan oscuro es el cielo nocturno puede proporcionar información sobre la formación y evolución del Universo.
Además, los astrónomos han tratado de determinar si había un componente difuso en la COB (dCOB), una fuente de fotones no asociada con ningún objeto conocido actualmente. La presencia de tal componente permitiría a los astrónomos probar cuánta luz cósmica de fondo podría provenir de objetos en las regiones de baja densidad del Universo, u objetos que se formaron antes de que el Universo se organizara en sus patrones actuales.
Un dCOB también podría reflejar la producción de fotones por procesos más exóticos, como la aniquilación o desintegración de partículas de materia oscura, ayudando así en la búsqueda continua de esta masa 'invisible'. Desafortunadamente, este tipo de estudios presentan numerosos desafíos, ya que los telescopios terrestres están sujetos a distorsión atmosférica y los telescopios espaciales tienen que lidiar con la interferencia de Luz zodiacal .
Como resultado, ha habido serias discrepancias en el brillo inferido del fondo óptico a lo largo del tiempo. Pero para las naves espaciales del Sistema Solar exterior, estos tipos de interferencia no son un problema. De ahí por qué los astrónomos han confiado en todas las misiones anteriores que se aventuraron más allá de Neptuno para realizar mediciones de COB, es decir, el Pionero 10 / 11 y Viaje 1/2 Misiones
Del mismo modo, eltelescopio espacial HubbleTambién realizó mediciones de la COB, pero estas fueron limitadas en comparación con lo queNuevos horizontespudo presenciar. Como Lauer, quien es un ex miembro de la Cámara planetaria y de campo amplio Hubble equipo, le dijo a Universe Today por correo electrónico:
“El NH puede medir claramente el flujo de luz total emitido por el Universo distante. El Hubble es excelente para sumar todas las galaxias distantes, pero lo hace menos bien para cosas que no están en galaxias que forman un fondo difuso, que se enreda con la luz solar dispersa que rebota por el polvo en el entorno cercano a la Tierra '.
Curiosamente, esta no es la primera vez que los astrónomos han utilizado datos de LORRI para medir la COB. En 2017, un equipo liderado por la NASA examinó los datos de LORRI de cuatro campos de cielo aislados diferentes que fueron fotografiados entre 2007 y 2010. Esto coincidió con la fase de crucero del NH donde pasó entre las órbitas de Júpiter y Urano.
La ubicación de los siete campos LORRI utilizados en este trabajo. Crédito: Lauer, Tod, R. (et al.)
Por el bien de este estudio, Lauer y su equipo examinaron los niveles de brillo observados por LORRI de siete campos de alta latitud galáctica cuando elNuevos horizontesLa misión estaba a 42 a 45 AU del Sol. A esta distancia, los niveles medios de luz bruta eran diez veces más oscuros que losHubblepudo observar. Después de corregir cualquier interferencia restante, el equipo ejecutó una simulación de Monte Carlo para modelar la fuente potencial de luz.
A partir de esto, pudieron discernir la presencia de un componente difuso de origen desconocido, posiblemente causado por la presencia de galaxias débiles que permanecen sin ser detectadas. Como concluyeron Lauer y sus colegas, esto sugeriría que el censo actual de galaxias débiles se queda corto y que al menos la mitad de aquellas con un nivel de magnitud aparente de 30 o más no están contabilizadas.
Este no es el primer caso en los últimos años en que se ha tenido que revisar el censo galáctico. Hasta hace unos años, los astrónomos tenían el consenso general de que había 200 mil millones de galaxias en el Universo observable. Esto se basó en el Campo ultraprofundo del Hubble campaña de observación, a partir de la cual los astrónomos crearon mapas 3D detallados del Universo.
Pero según cálculos revisados en 2016, los astrónomos ahora estiman que hay tantos como dos billones de galaxias en el Universo observable. Según estos últimos resultados, parece que es posible que sea necesario actualizar el recuento nuevamente. Independientemente, el trabajo de Lauer y sus colegas demuestra la utilidad de misiones comoNuevos horizontesy los tipos de investigación que pueden realizar en el Sistema Solar exterior.
Otras lecturas: arXiv