Imágenes tomadas por la misión New Horizons de la NASA en su camino a Plutón, y ahora el cinturón de Kuiper, han proporcionado a los científicos una herramienta inesperada para medir el brillo de todas las galaxias del universo, dijo un investigador del Instituto de Tecnología de Rochester en un artículo publicado esta semana en Comunicaciones de la naturaleza .

En el estudio, "Medición del fondo óptico cósmico utilizando el generador de imágenes de reconocimiento de largo alcance en New Horizons, "El autor principal, Michael Zemcov, utilizó datos de archivo del instrumento a bordo de New Horizons:Long Range Reconnaissance Imager, o LORRI:para medir la luz visible de otras galaxias. La luz que brilla más allá de la Vía Láctea se conoce como 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 propia galaxia, la Vía Láctea, ha sido un desafío obstinado en la astrofísica observacional, "dijo Zemcov, profesor asistente en la Escuela de Física y Astronomía de RIT y miembro del Centro de Detectores y la Iniciativa de Fotones Futuros de RIT.

La luz del fondo óptico cósmico puede revelar el número y la ubicación de las estrellas, cómo funcionan las galaxias y dan una idea de la naturaleza peculiar de los procesos físicos exóticos, como la luz que puede producirse cuando la materia oscura se desintegra. La materia oscura es la sustancia invisible que se cree que comprende el 85 por ciento de la materia del 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 consistente con la luz de las galaxias y no vemos la necesidad de mucho brillo adicional; mientras que las mediciones anteriores desde cerca de la Tierra necesitan mucho brillo adicional. El estudio es una prueba de que este tipo de medición es posible desde el sistema solar exterior, y que LORRI es capaz de hacerlo ".

Las naves espaciales del sistema solar exterior brindan a los científicos asientos virtuales en primera fila para observar el fondo óptico cósmico. La tenue luz de las galaxias distantes es difícil de ver desde el sistema solar interior porque está contaminada por el brillo de la luz solar reflejada por el polvo interplanetario en el sistema solar interior.

El polvo cósmico son pedazos de roca hollín y pequeños escombros que se movieron, tiempo extraordinario, desde el sistema solar exterior hacia el sol. Los científicos que realizan experimentos sobre cohetes y satélites sonoros deben tener en cuenta el polvo que hace que la atmósfera de la Tierra sea muchas veces más brillante que el fondo óptico cósmico.

La misión New Horizons de la NASA ha sido financiada hasta 2021, y Zemcov tiene la esperanza de tener la oportunidad de utilizar Long Range Reconnaissance Imager para volver a medir el brillo del fondo óptico cósmico.

"La NASA envía misiones al sistema solar exterior una vez cada década, ", Dijo Zemcov." Lo que envían normalmente va a los planetas y los instrumentos a bordo están diseñados para mirarlos ". no hacer astrofísica. Las mediciones podrían diseñarse para optimizar esta técnica mientras LORRI todavía está funcionando ".

El método de Zemcov se remonta a las primeras misiones de larga distancia Pioneer 10 y 11 de la NASA en 1972 y 1974. Los detectores de luz en los instrumentos midieron el brillo de los objetos fuera de la Vía Láctea y establecieron el primer punto de referencia directo del fondo óptico cósmico.

"Con una encuesta cuidadosamente diseñada, deberíamos poder producir una medición definitiva de la luz difusa en el universo local y una restricción estricta de la luz de las galaxias en las bandas de ondas ópticas, ", Dijo Zemcov.

Los datos archivados del generador de imágenes de reconocimiento de largo alcance de New Horizon muestran "el poder de LORRI para realizar mediciones precisas en primer plano del fondo óptico cósmico, "Zemcov escribió en el periódico.

Chi Nguyen, un doctorado estudiante en el programa de tecnología y ciencias astrofísicas de RIT, conjuntos de datos extraídos del lanzamiento de New Horizons en 2006, Fase de sobrevuelo y crucero de Júpiter. Ella aisló cuatro puntos diferentes en el cielo entre Júpiter y Urano, capturado en 2007, 2008 y 2010, que cumplía con sus criterios:apartar la mirada del sistema solar y mirar hacia la galaxia.

Amapola immel una licenciatura con especialización en matemáticas e informática, generó los cortes de datos y determinó la calibración fotométrica del instrumento. Otros coautores incluyen a Asantha Cooray de la Universidad de California en Irvine; Carey Lisee de la Universidad Johns Hopkins; y Andrew Poppe de UC Berkeley. Zemcov está afiliado al Laboratorio de Propulsión a Chorro.