Immagini scattate dalla missione New Horizons della NASA in viaggio verso Plutone, e ora la fascia di Kuiper, hanno fornito agli scienziati uno strumento inaspettato per misurare la luminosità di tutte le galassie dell'universo, ha detto un ricercatore del Rochester Institute of Technology in un articolo pubblicato questa settimana in Comunicazioni sulla natura .

Nello studio, "Misurazione dello sfondo ottico cosmico utilizzando l'imager da ricognizione a lungo raggio su New Horizons, L'autore principale Michael Zemcov ha utilizzato i dati di archivio dello strumento a bordo di New Horizons, il Long Range Reconnaissance Imager, o LORRI, per misurare la luce visibile di altre galassie. La luce che brilla oltre la Via Lattea è nota come sfondo ottico cosmico. Le scoperte di Zemcov danno un limite superiore alla quantità di luce nel fondo ottico cosmico.

"Determinare quanta luce proviene da tutte le galassie oltre la nostra galassia, la Via Lattea, è stata una sfida ostinata nell'astrofisica osservativa, " disse Zemcov, professore assistente presso la Scuola di Fisica e Astronomia del RIT e membro del Centro per i rivelatori e della Future Photon Initiative del RIT.

La luce dello sfondo ottico cosmico può rivelare il numero e la posizione delle stelle, come funzionano le galassie e forniscono informazioni sulla natura peculiare dei processi fisici esotici, come la luce che può essere prodotta quando la materia oscura decade. La materia oscura è la sostanza invisibile che si pensa comprenda l'85% della materia nell'universo.

"Questo risultato mostra alcune delle promesse di fare astronomia dal sistema solare esterno, " ha detto Zemcov. "Quello che stiamo vedendo è che lo sfondo ottico è completamente coerente con la luce delle galassie e non vediamo la necessità di molta luminosità extra; mentre le misurazioni precedenti da vicino alla Terra richiedono molta luminosità extra. Lo studio è la prova che questo tipo di misurazione è possibile dal sistema solare esterno, e che LORRI è capace di farlo."

I veicoli spaziali nel sistema solare esterno offrono agli scienziati posti virtuali in prima fila per osservare lo sfondo ottico cosmico. La debole luce delle galassie lontane è difficile da vedere dal sistema solare interno perché è inquinata dalla luminosità della luce solare riflessa dalla polvere interplanetaria nel sistema solare interno.

La polvere cosmica sono frammenti fuligginosi di roccia e piccoli detriti che si sono mossi, col tempo, dal sistema solare esterno verso il sole. Gli scienziati che lanciano esperimenti su razzi e satelliti sonda devono spiegare la polvere che rende l'atmosfera terrestre molte volte più luminosa dello sfondo ottico cosmico.

La missione New Horizons della NASA è stata finanziata fino al 2021, e Zemcov spera nella possibilità di utilizzare Long Range Reconnaissance Imager per rimisurare la luminosità dello sfondo ottico cosmico.

"La NASA invia missioni nel sistema solare esterno una volta ogni dieci anni circa, " ha detto Zemcov. "Ciò che inviano in genere va sui pianeti e gli strumenti a bordo sono progettati per guardarli, non fare astrofisica. Le misurazioni potrebbero essere progettate per ottimizzare questa tecnica mentre LORRI è ancora in funzione".

Il metodo di Zemcov si rifà alle prime missioni a lunga distanza della NASA Pioneer 10 e 11 nel 1972 e nel 1974. I rilevatori di luce sugli strumenti hanno misurato la luminosità degli oggetti al di fuori della Via Lattea e hanno fatto il primo punto di riferimento diretto dello sfondo ottico cosmico.

"Con un sondaggio attentamente progettato, dovremmo essere in grado di produrre una misurazione definitiva della luce diffusa nell'universo locale e un vincolo stretto sulla luce delle galassie nelle bande d'onda ottiche, " ha detto Zemcov.

I dati archiviati dal Long Range Reconnaissance Imager di New Horizon mostrano "il potere di LORRI per misurazioni precise in primo piano dello sfondo ottico cosmico, " ha scritto Zemcov sul giornale.

Chi Nguyen, un dottorato di ricerca studente nel programma di scienze e tecnologie astrofisiche del RIT, set di dati estratti dal lancio di New Horizons nel 2006, Fly-by di Giove e fase di crociera. Ha isolato quattro diversi punti del cielo tra Giove e Urano, catturato nel 2007, 2008 e 2010, che soddisfaceva i loro criteri:distogliere lo sguardo dal sistema solare e guardare la galassia.

Poppy Immel, una laurea magistrale in matematica e informatica, generato i tagli di dati e determinato la calibrazione fotometrica dello strumento. Altri coautori includono Asantha Cooray della University of California Irvine; Carey Lisee della Johns Hopkins University; e Andrew Poppe dell'Università di Berkeley. Zemcov è affiliato al Jet Propulsion Laboratory.