В юли 2015г , НАСА Нови хоризонти сондата влезе в историята, когато стана първата мисия, извършвала близък прелет на Плутон. Това беше последвано от космическия кораб, който направи първата среща с a Обект на пояса на Кайпер (KBO) – известен като Арокот (известен още като 2014 MU69) – на 31 декември 2018 г . В допълнение, уникалната му позиция във външната Слънчева система позволи на астрономите да провеждат редки и доходоносни научни операции.
Това включва паралаксни измервания на Проксима Кентавър и Вълк 359, двете най-близки звезди до Слънчевата система. В допълнение, екип от астрономи, ръководен от Национална оптична астрономична обсерватория (NOAO) и Югозападен изследователски институт (SwRI) използва архивни данни от сондата Устройство за разузнаване на дълги разстояния (ЛОРИ) за извършване на измервания на космическия оптичен фон (COB).
Изследването, което наскоро беше прието за публикуване от Астрофизичният вестник , беше воден от Тод Р. Лауер от NOAO. Към него се присъедини Алън Стърн (ПИ наНови хоризонтимисия) и изследователи от SwRI, НАСА, Лабораторията по приложна физика на университета Джон Хопкинс (JHUAPL), Научния институт за космически телескоп (STSI), Лунния и планетарен институт (LPI), института SETI и множество университети и институции.
Само в нашата галактика може да има квадрилиони номадски планети - и те дори могат да бъдат изхвърлени в междугалактическото пространство. Кредит: ESO/S.Brunier
Казано по-просто, COB светлината от всички източници извън Млечния път, която се разпространява дифузно в наблюдаваната Вселена. В този смисъл това е аналогът на видимата светлина на Космически микровълнов фон (CMB) и е важен еталон за астрономите. Чрез измерване на тази светлина те са в състояние да различат местоположението на звездите, размера и плътността на галактиките и да тестват теории за структурата и образуването на космоса.
Точното измерване на COB е важно по редица причини. Като начало, този фон е неразделна част от историята на образуването на звезди, звездни купове, галактики, черни дупки, галактически купове и мащабната структура на Вселената. Следователно, познаването на това колко тъмно е нощното небе може да даде представа за формирането и еволюцията на Вселената.
В допълнение, астрономите са се опитали да определят дали има дифузен компонент към COB (dCOB), източник на фотони, които не са свързани с нито един от известните в момента обекти. Наличието на такъв компонент би позволило на астрономите да тестват каква част от космическата фонова светлина може да идва от обекти в регионите с ниска плътност на Вселената или обекти, които са се образували преди Вселената да се организира в текущите си модели.
dCOB може също да отразява производството на фотони чрез по-екзотични процеси, като унищожаването или разпадането на частици от тъмна материя - следователно подпомага непрекъснатото търсене на тази 'невидима' маса. За съжаление, тези видове изследвания представляват множество предизвикателства, тъй като земните телескопи са обект на атмосферни изкривявания, а космическите телескопи трябва да се справят със смущения от Зодиакална светлина .
В резултат на това във времето има сериозни несъответствия в изведената яркост на оптичния фон. Но за космическите кораби във външната Слънчева система тези видове смущения не са проблем. Ето защо астрономите разчитаха на всички предишни мисии, които се осмеляваха отвъд Нептун, за да проведат COB измервания - т.е. Пионер 10 / единадесет и Пътуване 1/2 мисии.
По същия начин, наКосмически телескоп Хъбълсъщо проведоха измервания на COB, но те бяха ограничени в сравнение с каквоНови хоризонтиуспя да стане свидетел. Като Лауер, който е бивш член на Широко поле на Хъбъл и планетарна камера екип, каза на Universe Today по имейл:
„NH може ясно да измери общия светлинен поток, излъчван от далечната Вселена. Хъбъл е превъзходен в сумирането на всички далечни галактики, но се справя по-малко с неща, които не са в галактики, които създават дифузен фон, който се заплита с разпръснатата слънчева светлина, отскачана от прах в близката до Земята среда.
Интересното е, че това не е първият път, когато астрономите използват данни от LORRI за измерване на COB. През 2017 г. екип, ръководен от НАСА, проучи данните на LORRI от четири различни изолирани небесни полета, които са били заснети между 2007 и 2010 г. Това съвпадна с фазата на круиз на NH, когато той премина между орбитите на Юпитер и Уран.
Местоположението на седемте полета на LORRI, използвани в тази работа. Автор: Lauer, Tod, R. (et al.)
За целта на това проучване Лауер и неговият екип изследват нивата на яркост, наблюдавани от LORRI на седем полета с висока галактична ширина, когатоНови хоризонтимисията беше на 42 до 45 AU от Слънцето. На това разстояние средните нива на необработена светлина бяха десет пъти по-тъмни от товаХъбълуспя да наблюдава. След коригиране на всички останали смущения, екипът проведе симулация на Монте Карло, за да моделира потенциален източник на светлина.
От това те успяха да различат наличието на дифузен компонент с неизвестен произход, вероятно причинен от наличието на слаби галактики, които остават неоткрити. Както заключиха Лауер и колегите му, това би предполагало, че настоящото преброяване на слабите галактики не е достатъчно и поне половината от тези с видимо ниво на величина от 30 или повече са в неизвестност.
Това не е първият случай през последните години, когато галактическото преброяване трябваше да бъде преразгледано. Допреди няколко години астрономите бяха на общия консенсус, че в наблюдаваната Вселена има 200 милиарда галактики. Това се основаваше на Ултра дълбоко поле на Хъбъл кампания за наблюдение, от която астрономите създадоха подробни 3D карти на Вселената.
Но при преразгледани изчисления през 2016 г. астрономите сега изчисляват, че има толкова два трилиона галактики в наблюдаемата Вселена. Въз основа на тези последни резултати изглежда, че броят може да се наложи да бъде актуализиран отново. Независимо от това, работата на Лауер и неговите колеги демонстрира полезността на мисии катоНови хоризонтии видовете изследвания, които могат да извършват във външната Слънчева система.
Допълнителна информация: arXiv
