v července 2015 , NASA Nové obzory Sonda se zapsala do historie, když se stala vůbec první misí, která provedla blízký průlet kolem Pluta. Poté následovalo vůbec první setkání kosmické lodi s a Objekt Kuiperova pásu (KBO) – známý jako Arrokoth (aka. 2014 MU69) – na 31. prosince 2018 . Navíc jeho jedinečná poloha ve vnější sluneční soustavě umožnila astronomům provádět vzácné a lukrativní vědecké operace.
To zahrnuje měření paralaxy Proxima Centauri a Wolf 359, dvě nejbližší hvězdy Sluneční soustavy. Kromě toho tým astronomů pod vedením Národní observatoř pro optickou astronomii (NOAO) a Jihozápadní výzkumný ústav (SwRI) použila archivní data ze sondy Průzkumný zobrazovač na dlouhé vzdálenosti (LORRI) provádět měření kosmického optického pozadí (COB).
Studie, která byla nedávno přijata k publikaci The Astrophysical Journal , vedl Tod R. Lauer z NOAO. Připojil se k němu Alan Stern (PI of theNové obzorymise) a výzkumníci z SwRI, NASA, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL), Space Telescope Science Institute (STSI), Lunar and Planetary Institute (LPI), SETI Institute a mnoha univerzit a institucí.
Jen v naší galaxii by mohly být kvadriliony nomádských planet – a mohly by být dokonce vyvrženy do mezigalaktického prostoru. Kredit: ESO/S.Brunier
Jednoduše řečeno, COB světlo ze všech zdrojů mimo Mléčnou dráhu, které se šíří difúzně po celém pozorovatelném vesmíru. V tomto smyslu je to analog viditelného světla Kosmické Mikrovlnné Pozadí (CMB) a je důležitým měřítkem pro astronomy. Měřením tohoto světla jsou schopni rozeznat umístění hvězd, velikost a hustotu galaxií a testovat teorie o struktuře a formování vesmíru.
Přesné měření COB je důležité z mnoha důvodů. Pro začátek, toto pozadí je nedílnou součástí historie vzniku hvězd, hvězdokup, galaxií, černých děr, kup galaxií a rozsáhlé struktury vesmíru. Přesná znalost toho, jak tmavá je noční obloha, může poskytnout pohled na formování a vývoj vesmíru.
Kromě toho se astronomové snažili zjistit, zda existuje difúzní složka COB (dCOB), zdroj fotonů, který není spojen s žádnými aktuálně známými objekty. Přítomnost takové složky by astronomům umožnila otestovat, kolik světla kosmického pozadí by mohlo pocházet z objektů v oblastech vesmíru s nízkou hustotou nebo z objektů, které vznikly před tím, než se vesmír uspořádal do svých současných vzorů.
dCOB by také mohl odrážet produkci fotonů exotičtějšími procesy, jako je anihilace nebo rozpad částic temné hmoty – a tak pomáhat při pokračujícím hledání této „neviditelné“ hmoty. Bohužel tyto typy studií představují řadu problémů, protože pozemské dalekohledy podléhají atmosférickému zkreslení a vesmírné dalekohledy se musí vypořádat s rušením způsobeným Zodiakální světlo .
V důsledku toho došlo v průběhu času k vážným nesrovnalostem v odvozeném jasu optického pozadí. Ale pro kosmické lodě ve vnější sluneční soustavě nepředstavují tyto typy interference problém. Proto se astronomové spoléhali na všechny předchozí mise, které se vydaly za Neptun, aby provedly měření COB – tj. Pioneer 10 / jedenáct a Cestování 1/2 misí.
Podobně,Hubbleův vesmírný dalekohledtaké provedla měření COB, ale ta byla ve srovnání s čím omezenáNové obzorymohl být svědkem. Jako Lauer, který je bývalým členem Hubbleův širokoúhlý a planetární fotoaparát týmu, řekl Universe Today prostřednictvím e-mailu:
„NH dokáže čistě změřit celkový světelný tok vyzařovaný vzdáleným vesmírem. Hubbleův teleskop je skvělý v sčítání všech vzdálených galaxií, ale hůře se mu daří u věcí mimo galaxie, které tvoří difúzní pozadí, které se zamotává do rozptýleného slunečního světla odráženého prachem v blízkém okolí Země.“
Zajímavé je, že to není poprvé, co astronomové použili data LORRI k měření COB. V roce 2017 tým vedený NASA zkoumal data LORRI ze čtyř různých izolovaných polí oblohy, která byla nasnímána v letech 2007 až 2010. To se shodovalo s fází plavby NH, kde procházela mezi drahami Jupiteru a Uranu.
Umístění sedmi polí LORRI použitých v této práci. Kredit: Lauer, Tod, R. (et al.)
Pro účely této studie Lauer a jeho tým zkoumali úrovně jasu pozorované LORRI sedmi polí vysokých galaktických zeměpisných šířek, kdyžNové obzorymise byla 42 až 45 AU od Slunce. V této vzdálenosti byly průměrné úrovně surového světla desetkrát tmavší než jakéHubblebyl schopen pozorovat. Po korekci na případné zbývající interference provedl tým simulaci Monte Carlo, aby modeloval potenciální zdroj světla.
Z toho byli schopni rozeznat přítomnost difúzní složky neznámého původu, pravděpodobně způsobenou přítomností slabých galaxií, které zůstávají nedetekovány. Jak Lauer a jeho kolegové došli k závěru, naznačovalo by to, že současné sčítání slabých galaxií je nedostačující a nejméně polovina z těch, které mají zdánlivou úroveň magnitudy 30 nebo více, je nezodpovězena.
Toto není první případ v posledních letech, kdy muselo být galaktické sčítání revidováno. Ještě před několika lety byli astronomové v obecné shodě, že v pozorovatelném vesmíru existuje 200 miliard galaxií. Toto bylo založeno na Hubbleovo ultra hluboké pole pozorovací kampaň, ze které astronomové vytvořili podrobné 3D mapy vesmíru.
Ale podle revidovaných výpočtů v roce 2016 astronomové nyní odhadují, že je jich tolik dva biliony galaxií v pozorovatelném vesmíru. Na základě těchto nejnovějších výsledků se zdá, že počet může být nutné znovu aktualizovat. Bez ohledu na to, práce Lauera a jeho kolegů demonstruje užitečnost misí jakoNové obzorya druhy výzkumu, který mohou provádět ve vnější sluneční soustavě.
Další čtení: arXiv