L'espai és realment negre?

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

Quan mirem el cel nocturn, sembla que la foscor embolcalla tot el que envolta, sobretot si el cel està tapat i les estrelles no són visibles. Captats per telescopis espacials i compartits generosament amb el públic en general, es poden veure planetes, galàxies i nebuloses brillar sobre un teló de fons d'espai negre i fred. Però l'espai és realment negre?

Segons una nova investigació, pot ser que l'univers no sigui tan fosc com pensaven els astrònoms. Amb l'ajuda de les càmeres de l'estació interplanetaria automàtica New Horizons, que una vegada va visitar Plutó per mesurar la foscor de l'espai interplanetari, els investigadors van concloure que encara tenim una mala idea de què és l'univers.

Els resultats obtinguts durant l'estudi van demostrar que a sis mil milions de quilòmetres del Sol, lluny dels planetes brillants i de la llum dispersa per la pols interplanetària, l'espai buit era aproximadament el doble de brillant del que s'esperava.

Què tan fosc és l'espai?

Durant segles, la foscor del cel nocturn ha estat la font d'una paradoxa que porta el nom de l'astrònom alemany Heinrich Wilhelm Olbers. Presumiblement, en un univers estàtic infinit, cada línia de visió acaba en una estrella, així que el cel no hauria de semblar tan brillant com el sol? Els astrònoms d'avui saben que l'univers té 13.800 milions d'anys i que s'està expandint amb l'acceleració. Com a resultat, la majoria de les línies de visió no acaben a les estrelles, sinó a la brillantor que es va esvaint del Big Bang, i les ones de resplendor ara estan tan expandides que són invisibles als ulls. Això és el que fa fosc el cel. Però quina foscor és la foscor?

Investigadors de l'Observatori Astronòmic Òptic Nacional d'Arizona van estudiar la llum a l'espai profund mitjançant la missió New Horizons de la NASA.

L'estació espacial New Horizons es va llançar el 19 de gener de 2006 i va passar per davant de Plutó el 14 de juliol de 2015. L'1 de gener de 2019, New Horizons va sobrevolar Arrocot, abans anomenat Ultima Thule, un dels innombrables icebergs espacials que habiten el cinturó de Kuiper als afores del sistema solar. Avui l'estació continua amb èxit el seu viatge espacial.

Les mesures dels astrònoms, publicades en el nou estudi, es basen en set imatges de la càmera tèrmica de reconeixement de llarg abast New Horizons preses mentre l'estació es trobava a uns 2.500 milions de quilòmetres de la Terra. A aquesta distància, la nau espacial es va trobar molt més enllà de la resplendor dels planetes o de la pols interplanetària, cosa que podria afectar la qualitat de les imatges.

"Tenir un telescopi a la vora del sistema solar ens permet fer preguntes sobre com de fosc és realment a l'espai", escriuen els autors de l'article, publicat al servidor de preimpressió Arxiv. "Durant el nostre treball, vam utilitzar imatges d'objectes llunyans al cinturó de Kuiper. Resteu-los i qualsevol estrella, i tindreu un cel clar".

Fotos de la missió New Horizons de la NASA

Segons The New York Times, la càmera New Horizons és un "formador de llum blanca" que accepta la llum en un ampli espectre, que cobreix les ones visibles i algunes ones ultraviolada i infraroja. A continuació, es van processar les imatges resultants: en totes les imatges, es va eliminar tota la llum de totes les fonts conegudes pels astrònoms, incloses les estrelles relativament properes.

En processar les imatges obtingudes, els investigadors també van eliminar la llum que emana de les galàxies que, tal com creuen els autors del treball científic, existeixen, però encara no s'han detectat. Com a resultat, es van obtenir imatges de l'espai profund sense contaminació lumínica. Curiosament, tot i que s'han eliminat totes les fonts de llum (tant conegudes com desconegudes), encara hi ha molta llum a les imatges resultants. Es desconeix d'on prové exactament la llum restant.

Els investigadors creuen que la llum pot provenir d'estrelles o galàxies encara no descobertes. Tanmateix, no es pot descartar que la llum de les imatges resultants pugui ser una cosa completament nova. Sens dubte, es realitzaran més investigacions a mesura que els científics continuïn buscant fonts de contaminació lumínica, però la font de fotons de llum addicionals segueix sent un misteri avui dia.

Segons Dan Hooper, físic del Fermi National Accelerator Laboratory a Batavia, ha suggerit que la misteriosa matèria fosca és la culpable de la il·luminació addicional. En un correu electrònic a The New York Times, va dir que ell i els seus col·legues, reflexionant sobre una possible font de llum, mai havien creat cap física nova per explicar la seva presència a les imatges, "excepte algunes opcions realment poc atractives".

Es creu que l'Univers està ple de "matèria fosca", el contingut exacte de la qual es desconeix, però la gravetat de la qual forma l'espai visible per a nosaltres. Segons algunes teories, aquesta matèria podria ser núvols de partícules subatòmiques exòtiques que es desintegren de manera radioactiva o xoquen i s'aniquilen en ràfegues d'energia que afegeixen llum a la resplendor universal. Una altra pista possible podria ser un error comú.

Segons els autors de l'estudi, existeix la possibilitat que els astrònoms s'equivoquin i es perdin la font de llum, la veritat és només del 5%. Bé, esperem que les futures investigacions puguin il·luminar aquest pegat fosc de l'espai proper.