Datos de New Horizons ayudan a comprender mejor la oscuridad del universo Copiar al portapapeles

A una distancia aproximada de 7.3 mil millones de kilómetros de la Tierra, New Horizons tiene una vista privilegiada del universo. Desde su posición actual puede mirar hacia afuera del sistema solar sin el reflejo del polvo que forma parte de nuestro vecindario estelar.

Ahora que la nave espacial de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio estadounidense (NASA) viaja a través del cinturón de Kuiper fue posible explorar una de las grandes incógnitas astronómicas. En un artículo publicado recientemente en el sitio web dedicado al Telescopio Espacial Hubble se describe cómo ha ayudado esta misión a comprender la oscuridad en el universo.

El universo visto desde el borde del sistema solar

El cinturón de Kuiper se encuentra en las fronteras de nuestro sistema solar. Después de 18 años de su despegue, la nave New Horizons viaja en esta región previa al espacio interestelar. Desde ahí ha hecho mediciones que ayudan a conocer con mayor precisión la cantidad de luz que genera el universo.

Hace nueve años New Horizons hizo su histórica visita a Plutón. Ahora viaja a través del cinturón de Kuiper. Esta región tiene una distancia del sol suficiente para ofrecer un cielo mucho más oscuro que el que observa cualquier otro telescopio, incluidos los telescopios espaciales Hubble y Webb.

Marc Postman, quien es astrónomo en el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore resalta en un estudio publicado recientemente por The Astrophysical Journal la relevancia de medir la oscuridad en el universo. “Si levantas tu mano en el espacio profundo, ¿cuánta luz brilla el universo sobre ella?”, pregunta.

“Ahora tenemos una buena idea de lo oscuro que es el espacio. Los resultados muestran que la gran mayoría de la luz visible que recibimos del universo fue generada en galaxias. Es importante señalar que también hemos encontrado que no hay evidencia de niveles significativos de luz producidos por fuentes que no son conocidas actualmente por los astrónomos”, señala Postman.

En la década de 1960 los astrónomos Arno Penzias y Robert Wilson descubrieron la radiación de microondas. Esto es un remanente del origen del universo. Posteriormente, también encontraron evidencia del fondo de rayos X, rayos gamma y la radiación infrarroja que pueblan el cielo.

El fondo de luz visible se conoce formalmente como fondo cósmico óptico (COB). Este equivale a la suma de la luz generada por todas las galaxias durante la vida del universo, antes que los telescopios espaciales Hubble y Webb pudieran observar las galaxias tenues en el fondo directamente.

Actualmente, los astrónomos miden el COB para detectar luz que proviene de otras fuentes distintas a las galaxias conocidas. Sin embargo, medir la cantidad total de luz es muy difícil desde la Tierra e incluso desde otros lugares en el sistema solar interior. En esta región se tiene una alta incertidumbre.

“La gente ha intentado una y otra vez medirlo directamente, pero en nuestra parte del sistema solar, hay demasiada luz solar y refleja el polvo interplanetario que dispersa la luz alrededor de una niebla que oscurece la tenue luz del universo distante”, aclara Tod Lauer. Él es coinvestigador de New Horizons para el NOIRLab de la Fundación Nacional de Ciencia en Tucson, Arizona.

Durante el verano pasado New Horizons se encontraba a una distancia 57 veces mayor a la que separa a la Tierra del Sol. Desde ahí se usó el Generador de Imágenes de Reconocimiento de Rango Largo (LORRI) para escanear el universo.

LORRI cuenta con un escudo que evita el ingreso de luz solar al cuerpo principal de la nave. Así, incluso los rayos más tenues del Sol son incapaces de llegar a la cámara que es muy sensible. Además, el objetivo se colocó lejos del disco brillante y el núcleo de la Vía Láctea y las estrellas cercanas brillantes.

Para calibrar las observaciones de LORRI se recurrió a datos del infrarrojo obtenidos por la misión Plank de la Agencia Espacial Europea (ESA), esto permitió tener una referencia de la densidad del polvo. Esta técnica no estaba disponible en la observación anterior de New Horizons en 2021 de prueba de COB. En aquella ocasión se subestimó la cantidad de polvo y se sobreestimó el exceso de luz del universo.

En esta ocasión el conteo de todas las fuentes conocidas de luz, así como las estrellas de fondo y la luz que dispersan las nubes de polvo en la Vía Láctea fue consistente con la luz que han emitido todas las galaxias en los últimos 12.6 mil millones de años. Los investigadores concluyen que al observar fuera de las galaxias lo único que se encuentra es oscuridad.

El origen de toda la luz en el universo proviene de las galaxias. Por ahora no se encuentran fuentes distintas de luz de acuerdo con los datos de New Horizons. Este tipo de análisis es posible gracias a la misión extendida de New Horizons.

El objetivo original de New Horizons era Plutón. Lo alcanzó en 2015. Posteriormente visitó el objeto Arrokoth en el cinturón de Kuiper en 2019. Actualmente continúa su viaje hacia el exterior de nuestro sistema solar.