Las imágenes de la misión New Horizons de la NASA en su camino hacia Plutón, y ahora del Cinturón de Kuiper, han dado una herramienta inesperada para medir el brillo de todas las galaxias.
En un estudio publicado en Nature Communications, Michael Zemkov, investigador del Instituto de Tecnología de Rochester, utilizó datos de archivo del instrumento a bordo de New Horizons LORRI, para medir la luz visible de otras galaxias. La luz que brilla más allá de la Vía Láctea se conoce como el fondo óptico cósmico. Los hallazgos de Zemcov dan un límite superior a la cantidad de luz en el fondo óptico cósmico.
"Determinar cuánta luz proviene de todas las galaxias más allá de nuestra galaxia de la Vía Láctea ha sido un desafío obstinado en la astrofísica observacional", dijo Zemcov, profesor asistente en la Escuela de Física y Astronomía de Rochester.
La luz del fondo óptico cósmico puede revelar el número y la ubicación de las estrellas, cómo funcionan las galaxias y dar una idea de la naturaleza peculiar de los procesos físicos exóticos, tales como la luz que puede producirse cuando la materia oscura se desintegra. La materia oscura es la sustancia invisible que se piensa que comprende el 85 por ciento de la materia en el universo.
"Este resultado muestra algo de la promesa de hacer astronomía desde el sistema solar exterior", dijo Zemcov. "Lo que estamos viendo es que el fondo óptico es completamente coherente con la luz de las galaxias y no vemos la necesidad de un montón de brillo extra, mientras que las mediciones anteriores de cerca de la Tierra necesitan mucho brillo extra. Es la prueba de que este tipo de medición es posible desde el sistema solar exterior, y que LORRI es capaz de hacerlo ".
Las naves espaciales en el sistema solar exterior dan a los científicos asientos virtuales en la primera fila para observar el fondo óptico cósmico. La débil luz de galaxias lejanas es difícil de ver desde el sistema solar interior, porque está contaminada por el brillo de la luz solar reflejada en el polvo interplanetario en el sistema solar interior.
El polvo cósmico son pedazos de roca y pequeños restos de hollín que se mueven, con el tiempo, desde el sistema solar exterior hacia el Sol. Los científicos que lanzan experimentos sobre cohetes de sondeo y satélites deben dar cuenta del polvo que hace que la atmósfera de la Tierra sea mucho más brillante que el fondo óptico cósmico.
La misión de New Horizons de la NASA ha sido financiada hasta el 2021, y Zemcov espera tener la oportunidad de usar el LORRI (Long Range Reconnaissance Image) para volver a medir el brillo del fondo óptico cósmico.
"La NASA envía misiones al sistema solar exterior una vez más o menos cada década", dijo Zemcov. "Lo que envían suele ir a los planetas y los instrumentos a bordo están diseñados para mirarlos, no para hacer astrofísica. Las mediciones podrían diseñarse para optimizar esta técnica mientras LORRI sigue funcionando".
El método de Zemcov se remonta a las primeras misiones de larga distancia de la NASA Pioneer 10 y 11 en 1972 y 1974. Detectores de luz en los instrumentos midieron el brillo de los objetos fuera de la Vía Láctea e hicieron el primer punto de referencia directo del fondo óptico cósmico.
"Con un estudio cuidadosamente diseñado, deberíamos ser capaces de producir una medición definitiva de la luz difusa en el universo local y una restricción estricta en la luz de las galaxias en las bandas de ondas ópticas", dijo Zemcov.
jpe
