¿Cuan oscuro es el espacio? Si te alejas de las luces de la ciudad y miras hacia arriba, el cielo entre las estrellas parece muy oscuro. Por encima de la atmósfera de la Tierra, el espacio exterior se oscurece aún más, desvaneciéndose a un tono negro como la tinta. Aun así, el espacio no es absolutamente negro. El universo tiene un tenue brillo impregnado de innumerables estrellas y galaxias distantes.
Nuevas mediciones de ese débil resplandor de fondo muestran que las galaxias invisibles pueden estar emitiendo más luz de la que se puede explicar por los estudios existentes del cielo.
“Es un número importante que conocer, ¿cuántas galaxias hay?” dijo Marc Postman del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland, autor principal del estudio.
El telescopio espacial Hubble de la NASA ha extrapolado una estimación del número total de galaxias a partir de observaciones del cielo muy profundo y sugirió que hay alrededor de dos billones de galaxias en el cosmos. Se basó en modelos matemáticos para estimar cuántas galaxias eran demasiado pequeñas y débiles para que Hubble las viera. Ese equipo concluyó que el 90% de las galaxias del universo estaban más allá de la capacidad de Hubble para detectar en luz visible. Ese estudio también estimó la luz combinada de esos dos billones de galaxias. Los nuevos hallazgos, que se basaron en mediciones de la distante misión New Horizons de la NASA, encuentran solo la mitad de luz que en el estudio anterior de Hubble, pero aún el doble de luz que los catálogos existentes de galaxias observadas.
“Tome toda la luz de las galaxias que el Hubble puede ver, duplique ese número, y eso es lo que vemos, pero nada más”, dijo Tod Lauer de NOIRLab de NSF, autor principal del estudio.
Estos resultados fueron presentados el miércoles 13 de enero en una reunión de la American Astronomical Society, que está abierta a participantes registrados.
El fondo óptico cósmico que el equipo trató de medir es el equivalente en luz visible del fondo cósmico de microondas más conocido: el débil resplandor del propio Big Bang, antes de que existieran las estrellas.
“Mientras que el fondo cósmico de microondas nos habla de los primeros 450.000 años después del Big Bang, el fondo óptico cósmico nos dice algo sobre la suma total de todas las estrellas que se han formado desde entonces”, explicó Postman. “Pone una restricción a la luz estelar total de las galaxias que se han creado y dónde podrían estar en el tiempo”.
Tan poderoso como es el Hubble, el equipo no pudo usarlo para hacer estas observaciones. Aunque se encuentra en el espacio, el Hubble orbita la Tierra y aún sufre contaminación lumínica. El sistema solar interior está lleno de diminutas partículas de polvo de asteroides y cometas desintegrados. La luz del sol se refleja en esas partículas, creando un resplandor llamado luz zodiacal que puede ser observado incluso por los observadores del cielo en el suelo.
Para escapar de la luz zodiacal, el equipo tuvo que usar un observatorio que escapó del sistema solar interior. Afortunadamente, la nave espacial New Horizons, que ha entregado las imágenes más cercanas de Plutón y el objeto Arrokoth del Cinturón de Kuiper, está lo suficientemente lejos para realizar estas mediciones. A su distancia (más de 4 mil millones de millas -unos 6,4 mil millones de km- de distancia cuando se tomaron estas observaciones), New Horizons experimenta un cielo ambiental diez veces más oscuro que el cielo más oscuro accesible al Hubble.
“Este tipo de mediciones son extremadamente difíciles. Mucha gente ha intentado hacer esto durante mucho tiempo ”, dijo Lauer. “New Horizons nos proporcionó un punto de vista para medir el fondo óptico cósmico mejor de lo que nadie ha podido hacerlo”.
El equipo analizó imágenes existentes de los archivos de New Horizons. Para desentrañar el débil resplandor de fondo, tuvieron que corregir una serie de otros factores. Por ejemplo, restaron la luz de las galaxias que se espera que existan y que son demasiado débiles para ser identificables. La corrección más desafiante fue eliminar la luz de las estrellas de la Vía Láctea que se reflejaba en el polvo interestelar hacia la cámara.
La señal restante, aunque extremadamente débil, aún se podía medir. Cartero lo comparó con vivir en un área remota lejos de las luces de la ciudad, acostado en su habitación por la noche con las cortinas abiertas. Si un vecino a una milla de distancia abriera su refrigerador en busca de un bocadillo de medianoche y la luz de su refrigerador se reflejara en las paredes del dormitorio, sería tan brillante como el fondo detectado por New Horizons.
Entonces, ¿cuál podría ser la fuente de este resplandor sobrante? Es posible que una abundancia de galaxias enanas en el universo relativamente cercano esté más allá de la detectabilidad. O los halos difusos de las estrellas que rodean a las galaxias podrían ser más brillantes de lo esperado. Podría haber una población de estrellas intergalácticas rebeldes esparcidas por todo el cosmos. Quizás lo más intrigante es que puede haber muchas más galaxias distantes y débiles de las que sugieren las teorías. Esto significaría que la distribución uniforme de los tamaños de galaxias medidos hasta la fecha aumenta abruptamente más allá de los sistemas más débiles que podemos ver, al igual que hay muchos más guijarros en una playa que rocas.
El próximo telescopio espacial James Webb de la NASA puede ayudar a resolver el misterio. Si la causa son galaxias individuales débiles, entonces las observaciones de campo ultraprofundo de Webb deberían poder detectarlas.
Traducción no oficial. Fuente: NASA
Créditos:
Contacto con los medios: Christine Pulliam, Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.
Editor: Tricia Talbert