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| Esta ilustración artística muestra la nave espacial New Horizons de la NASA en el Sistema Solar exterior. En el fondo se ve el Sol y una banda brillante que representa la Luz Zodiacal, causada por la luz solar que se refleja en el polvo. Crédito de la imagen: Joe Olmsted / STScI. |
La nave espacial New Horizons se aleja a toda velocidad de la Tierra desde su lanzamiento en 2006. Los científicos que utilizan el espectrógrafo de imágenes UV Alice a bordo de New Horizons, han estado recopilando datos de forma paciente pero esporádica durante esos 15 años, pero también esperando a alejarse lo suficiente del Sol para realizar una medición específica: el brillo del fondo Lyman-alfa de la Vía Láctea. Hasta ahora, esto nunca se había medido con precisión.
"Cuanto más nos alejamos del Sol, menos nos ciega el componente solar del fondo Lyman-alfa", afirma el Dr. Randy Gladstone, miembro del equipo de New Horizons, autor de un nuevo artículo publicado en la revista Astronomical Journal. "Esto ha sido algo que los astrónomos han adivinado durante décadas. Ahora tenemos una cifra mucho más precisa".
Gladstone y su equipo utilizaron Alice para realizar las observaciones del fondo Lyman-alfa (Ly?) varias veces durante la misión: Tres veces durante el crucero a Plutón, otra observación justo un mes antes del sobrevuelo de la misión a Plutón, así como un día después, y cinco veces desde entonces, hasta algo más de 47 au del Sol.
Lo que Alice encontró es que el componente galáctico del fondo Lyman-alfa es unas 20 veces menos brillante que el fondo Lyman-alfa cerca de la Tierra.
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| Fondo galáctico Lyman-alfa: escaneo de seis grandes círculos del 30 de agosto de 2019 superpuesto a un fondo modelo; la ubicación del Sol está marcada por un punto naranja; los contornos de las cuatro nubes locales de medio interestelar más cercanas (LIC, G, Blue y Aql) se superponen para comparar. Crédito de la imagen: Gladstone et al. |
El fondo ultravioleta Lyman-alfa se detectó por primera vez en la década de 1960 y, hasta ahora, los científicos solo han podido hacer estimaciones sobre su extensión, que han variado mucho en los últimos 60 años.
El resplandor ultravioleta Lyman-alfa impregna el espacio y puede utilizarse para caracterizar el tenue viento de átomos de hidrógeno que sopla a través de nuestro Sistema Solar. El estudio de esta longitud de onda de la luz -que es unas cuatro veces más corta de lo que pueden ver los ojos humanos- permite a los astrónomos ver literalmente en la oscuridad. Los cosmólogos observacionales han podido trazar un mapa de la distribución de la materia en el universo, y un instrumento similar a Alice en el Lunar Reconnaissance Orbiter, llamado LAMP (Lyman Alpha Mapping Project), se utilizó para obtener imágenes de cráteres permanentemente oscuros cerca de los polos norte y sur de la Luna.
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| Un mapa que muestra las regiones permanentemente sombreadas (azul) que cubren alrededor del 3 por ciento del polo sur de la Luna. Crédito: Misión Goddard/LRO de la NASA. |
En el espacio, el fondo Lyman-alfa galáctico procede de las regiones calientes alrededor de las estrellas masivas que ionizan toda la materia cercana, que es principalmente hidrógeno. Los átomos de hidrógeno que se encuentran entre las estrellas dispersan estos fotones en un resplandor más o menos uniforme en todo el espacio. Pero en la mayor parte de nuestro sistema solar, el fondo está dominado por los fotones Lyman-alfa emitidos por el sol.
"El fondo Lyman-alfa se ha estudiado mucho cerca de la órbita de la Tierra, y es lo suficientemente brillante como para que, si pudiéramos verlo, el cielo nocturno nunca se oscureciera más allá del crepúsculo", explicó Gladstone en un comunicado de prensa. "Es tan brillante por el Lyman-alfa solar que no estábamos seguros de cuánto contribuía la Vía Láctea a su brillo general. Es como estar cerca de una farola en una noche de niebla. La niebla dispersa la luz de la lámpara, haciendo difícil ver cualquier otra cosa".
En el Cinturón de Kuiper, por donde viaja la New Horizons, el componente de luz solar dispersa de la señal Lyman-alfa es mucho menos brillante y los componentes más débiles de las regiones cercanas de la Vía Láctea son más fáciles de distinguir. El equipo afirma en su artículo que una medición más precisa ayudará a los astrónomos a comprender mejor las regiones cercanas de la Vía Láctea.
"Qué gran recurso es New Horizons", dijo el investigador principal de New Horizons, Alan Stern, "no solo para la exploración del Cinturón de Kuiper, sino también para entender más sobre nuestra galaxia e incluso el universo más allá de nuestra galaxia a través de esta y otras observaciones de nuestra carga útil de instrumentos científicos".
Fuentes, créditos y referencias:
G. Randall Gladstone et al. 2021. New Horizons Detection of the Local Galactic Lyman-α Background. AJ 162, 241; doi: 10.3847/1538-3881/ac23cd
Créditos a Universe Today