Imagens tiradas pela missão New Horizons da NASA a caminho de Plutão, e agora o Cinturão de Kuiper, deram aos cientistas uma ferramenta inesperada para medir o brilho de todas as galáxias do universo, disse um pesquisador do Rochester Institute of Technology em um artigo publicado esta semana em Nature Communications .

No estudo, "Medição do Fundo Ótico Cósmico usando o Imageador de Reconhecimento de Longo Alcance em Novos Horizontes, "O autor principal Michael Zemcov usou dados de arquivo do instrumento a bordo da New Horizons — the Long Range Reconnaissance Imager, ou LORRI - para medir a luz visível de outras galáxias. A luz que brilha além da Via Láctea é conhecida como fundo ótico cósmico. As descobertas de Zemcov fornecem um limite superior para a quantidade de luz no fundo óptico cósmico.

"Determinar quanta luz vem de todas as galáxias além de nossa própria galáxia, a Via Láctea, tem sido um desafio teimoso na astrofísica observacional, "disse Zemcov, professor assistente na Escola de Física e Astronomia do RIT e membro do Centro para Detectores e Iniciativa de Fótons do Futuro do RIT.

A luz do fundo óptico cósmico pode revelar o número e a localização das estrelas, como as galáxias funcionam e fornecem percepções sobre a natureza peculiar dos processos físicos exóticos, como a luz que pode ser produzida quando a matéria escura se decompõe. A matéria escura é a substância invisível que se pensa abranger 85 por cento da matéria no universo.

"Este resultado mostra um pouco da promessa de fazer astronomia a partir do sistema solar exterior, "Disse Zemcov." O que estamos vendo é que o fundo óptico é completamente consistente com a luz das galáxias e não vemos a necessidade de muito brilho extra; Considerando que as medições anteriores de perto da Terra precisam de muito brilho extra. O estudo é a prova de que este tipo de medição é possível a partir do sistema solar externo, e que LORRI é capaz de fazer isso. "

As naves espaciais no sistema solar exterior fornecem aos cientistas assentos virtuais na primeira fila para observar o fundo óptico cósmico. A luz fraca de galáxias distantes é difícil de ver do sistema solar interno porque é poluída pelo brilho da luz solar refletida na poeira interplanetária no sistema solar interno.

A poeira cósmica são pedaços de rocha com fuligem e pequenos detritos que se moveram, hora extra, do sistema solar externo em direção ao sol. Cientistas que estão realizando experimentos de sondagem de foguetes e satélites devem ser responsáveis ​​pela poeira que torna a atmosfera da Terra muitas vezes mais brilhante do que o fundo óptico cósmico.

A missão Novos Horizontes da NASA foi financiada até 2021, e Zemcov está esperançoso com a chance de usar o Long Range Reconnaissance Imager para medir novamente o brilho do fundo óptico cósmico.

"A NASA envia missões para o sistema solar exterior uma vez a cada década, "Zemcov disse." O que eles enviam normalmente vai para planetas e os instrumentos a bordo são projetados para olhar para eles, não fazer astrofísica. As medições podem ser projetadas para otimizar esta técnica enquanto o LORRI ainda está funcionando. "

O método de Zemcov remonta às primeiras missões de longa distância Pioneer 10 e 11 da NASA em 1972 e 1974. Os detectores de luz nos instrumentos mediram o brilho de objetos fora da Via Láctea e fizeram a primeira referência direta do fundo óptico cósmico.

"Com uma pesquisa cuidadosamente elaborada, devemos ser capazes de produzir uma medição definitiva da luz difusa no universo local e uma forte restrição à luz das galáxias nas bandas de ondas ópticas, "Zemcov disse.

Os dados arquivados do Long Range Reconnaissance Imager da New Horizon mostram "o poder do LORRI para medições precisas de baixo primeiro plano do fundo óptico cósmico, "Zemcov escreveu no jornal.

Chi Nguyen, um Ph.D. estudante do programa de ciências astrofísicas e tecnologia da RIT, conjuntos de dados extraídos do lançamento da New Horizons em 2006, Passagem aérea de Júpiter e fase de cruzeiro. Ela isolou quatro pontos diferentes no céu entre Júpiter e Urano, capturado em 2007, 2008 e 2010, que atendiam aos seus critérios:desviar o olhar do sistema solar e olhar para a galáxia.

Poppy Immel, uma graduação com especialização em matemática e ciência da computação, gerou os cortes de dados e determinou a calibração fotométrica do instrumento. Outros co-autores incluem Asantha Cooray da University of California Irvine; Carey Lisee, da Universidade Johns Hopkins; e Andrew Poppe da UC Berkeley. Zemcov é afiliado ao Laboratório de Propulsão a Jato.