Imágenes tomadas por la misión New Horizons de la NASA en su camino a Plutón, y ahora el Cinturón de Kuiper, han dado a los científicos una herramienta inesperada para medir el brillo de todas las galaxias en el universo, dijo un investigador del Instituto de Tecnología de Rochester en un artículo publicadoesta 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, el generador de imágenes de reconocimiento de largo alcance, o LORRI, paramide 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, 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 Futuros Fotones de RITIniciativa.
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, como la luz que se puede producir cuando la materia oscura se descompone. La materia oscura es la sustancia invisiblese cree que comprende el 85 por ciento de la materia en el universo
"Este resultado muestra algunas de las promesas 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 una necesidadpara una gran cantidad de brillo adicional; mientras que las mediciones previas desde cerca de la Tierra necesitan una gran cantidad de 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 en el 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 interno porque está contaminada por el brillo de la luz solar reflejada en el polvo interplanetarioen el sistema solar interior.
El polvo cósmico son trozos de roca hollín y pequeños escombros que se movieron, con el tiempo, desde el sistema solar exterior hacia el Sol. Los científicos que inician experimentos con cohetes y satélites sonoros deben tener en cuenta el polvo que hace que la atmósfera de la Tierra sea mucho más brillante que elFondo óptico cósmico.
La misión New Horizons de la NASA ha sido financiada hasta 2021, y Zemcov tiene la esperanza de tener la oportunidad de usar el generador de imágenes de reconocimiento de largo alcance para volver a medir el brillo del fondo óptico cósmico.
"La NASA envía misiones al sistema solar exterior una vez más o menos una década", dijo Zemcov. "Lo que envían generalmente va a los planetas y los instrumentos a bordo están diseñados para mirarlos, no para hacer astrofísica. Las mediciones podrían diseñarsepara 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. Los 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 fuerte restricción en 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 mediciones precisas en primer plano del fondo óptico cósmico", escribió Zemcov en el documento.
Chi Nguyen, estudiante de doctorado en el programa de ciencias y tecnología astrofísicas de RIT, extrajo conjuntos de datos del lanzamiento de New Horizons en 2006, el vuelo de Júpiter y la fase de crucero. Aisló cuatro puntos diferentes en el cielo entre Júpiter y Urano,capturados en 2007, 2008 y 2010, que cumplieron con sus criterios: apartar la vista del sistema solar y mirar la galaxia.
Poppy Immel, una licenciatura en matemáticas e informática, generó los recortes de datos y determinó la calibración fotométrica del instrumento. Otros coautores incluyen a Asantha Cooray de la Universidad de California Irvine; Carey Lisee de la Universidad Johns Hopkins; y Andrew Poppede UC Berkeley. Zemcov está afiliado al Jet Propulsion Laboratory.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Rochester . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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