Imagínese entrar en una habitación por la noche, apagar todas las luces y cerrar las persianas. Pero un resplandor espeluznante emana de las paredes, el techo y el suelo. La luz tenue apenas alcanza para ver tus manos frente a tu cara, pero persiste. ¿Suena como una escena de Ghost Hunters? No, para los astrónomos este es el verdadero negocio. Pero buscar algo que es casi nada no es fácil.

Una posible explicación es que una capa de polvo envuelve nuestro sistema solar hasta Plutón, reflejando la luz del sol. La vista de polvo en el aire atrapado por los rayos del sol no es una sorpresa cuando se está limpiando la casa. Pero esto debe tener un origen más exótico. Debido a que el brillo se distribuye de manera tan uniforme, la fuente probable es una miríada de cometas: bolas de hielo polvoriento que vuelan libremente. Caen hacia el Sol desde todas las direcciones, arrojando polvo a medida que el hielo se sublima debido al calor del Sol. Si este fuera realmente el caso, este sería un elemento arquitectónico recién descubierto del sistema solar. Permaneció invisible hasta que surgieron los muy imaginativos y curiosos astrónomos y el poder del Hubble.

Aparte de una alfombra de estrellas brillantes y el brillo de la luna creciente y menguante, el cielo nocturno se ve negro como la tinta para el observador casual. Pero, ¿qué tan oscuro es oscuro?

Para averiguarlo, los astrónomos en un proyecto ambicioso llamado SKYSURF decidieron clasificar 200,000 imágenes del Telescopio Espacial Hubble de la NASA y hacer decenas de miles de mediciones en esas imágenes, buscando restos del brillo de fondo en el cielo. Esta sería toda la luz que queda después de restar el brillo de los planetas, estrellas, galaxias y polvo en el plano de nuestro sistema solar (llamada luz zodiacal).

Cuando los investigadores completaron este inventario, encontraron un exceso de luz extremadamente pequeño, equivalente al brillo uniforme de 10 luciérnagas esparcidas por el cielo. Es como apagar todas las luces de una habitación con las ventanas cerradas y seguir encontrando un brillo espeluznante que emana de las paredes, el techo y el piso.

Los investigadores dicen que una posible explicación para este brillo residual es que nuestro sistema solar interior contiene una bola delgada de polvo de los cometas que caen en el sistema solar desde todas las direcciones, y que el brillo es la luz del sol reflejada en ese polvo. Si es real, esta capa de polvo podría ser una nueva adición a la arquitectura conocida del sistema solar.

Apoyando esta idea está el hecho de que en 2021 otro equipo de astrónomos usó datos de la nave espacial New Horizons de la NASA para medir también el fondo del cielo. New Horizons sobrevoló Plutón en 2015 y un pequeño objeto del cinturón de Kuiper en 2018 y ahora se dirige al espacio interestelar. Las medidas de New Horizons se tomaron a una distancia de 4 a 5 mil millones de millas del Sol. Esto está fuera del ámbito de los planetas y asteroides donde no hay contaminación por polvo interplanetario.

New Horizons ha detectado algo más débil que parece provenir de una fuente más distante de lo que detectó el Hubble. La fuente de la luz de fondo vista por New Horizons también permanece sin explicación. Existen numerosas teorías que van desde la descomposición de la materia oscura hasta una vasta e invisible población de galaxias distantes.

«Si nuestro análisis es correcto, hay otro componente de polvo entre nosotros y la distancia a la que New Horizons tomó las medidas. Eso significa que es algún tipo de luz extra que proviene del interior de nuestro sistema solar», dijo Tim Carleton de la Universidad Estatal de Arizona (ASU).

«Debido a que nuestra medición de la luz residual es más alta que la de New Horizons, creemos que es un fenómeno local, no muy lejos del sistema solar. Podría ser un nuevo elemento en el contenido del sistema solar que se ha asumido pero que no se ha medido cuantitativamente hasta ahora», dijo Carleton.

Al veterano astrónomo del Hubble, Rogier Windhorst, también de ASU, se le ocurrió por primera vez la idea de recopilar datos del Hubble para buscar una «luz fantasma». «Más del 95% de los fotones en las imágenes de archivo del Hubble provienen de distancias de menos de 3 mil millones de millas de la Tierra. Desde el inicio del Hubble, la mayoría de los usuarios del Hubble han descartado estos fotones celestiales porque están interesados ​​en los objetos discretos débiles en las imágenes del Hubble, como estrellas y galaxias», dijo Windhorst. «Pero estos fotones celestiales contienen información importante que, gracias a la capacidad única del Hubble. para medir niveles tenues de brillo con alta precisión durante sus tres décadas de vida”.

Varios estudiantes de grado y posgrado contribuyeron al proyecto SKYSURF, incluidos Rosalia O’Brien, Delondrae Carter y Darby Kramer de ASU, Scott Tompkins de la Universidad de Australia Occidental, Sarah Caddy de la Universidad Macquarie en Australia y muchos otros.

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