Μόλις το New Horizons βγήκε πέρα από τον Πλούτωνα, θα μπορούσε επιτέλους να μετρήσει τη φωτεινότητα του Γαλαξία
Το διαστημικό σκάφος New Horizons απομακρύνεται με ταχύτητα από τη Γη από τότε που εκτοξεύτηκε το 2006. Οι επιστήμονες που χρησιμοποιούν τον φασματογράφο UV απεικόνισης Alice στο New Horizons, συλλέγουν υπομονετικά αλλά σποραδικά δεδομένα κατά τη διάρκεια αυτών των 15 ετών, αλλά και περιμένουν να απομακρυνθούν αρκετά από το Ήλιος για να κάνετε μια συγκεκριμένη μέτρηση: τη φωτεινότητα του φόντου Lyman-άλφα του Γαλαξία. Μέχρι τώρα, αυτό δεν είχε μετρηθεί ποτέ με ακρίβεια.
«Όσο πιο μακριά απομακρυνόμασταν από τον Ήλιο, τόσο λιγότερο τυφλωνόμασταν από την ηλιακή συνιστώσα του υποβάθρου Lyman-alpha», δήλωσε το μέλος της ομάδας New Horizons, Δρ. Randy Gladstone, συγγραφέας ενός νέα εργασία που δημοσιεύτηκε στο Astronomical Journal. «Αυτό ήταν κάτι που μαντεύονταν οι αστρονόμοι εδώ και δεκαετίες. Τώρα έχουμε έναν πολύ πιο ακριβή αριθμό».
Ο Gladstone και η ομάδα του χρησιμοποίησαν την Alice για να κάνουν τις παρατηρήσεις του φόντου Lyman-alpha (Ly?) αρκετές φορές κατά τη διάρκεια της αποστολής: Τρεις φορές κατά τη διάρκεια της κρουαζιέρας στον Πλούτωνα, μια άλλη παρατήρηση μόλις ένα μήνα πριν από την πτήση του Πλούτωνα της αποστολής, καθώς και μια μέρα μετά, και πέντε φορές από τότε, σε απόσταση μόλις 47 au από τον Ήλιο.
Αυτό που βρήκε η Αλίκη είναι ότι το γαλαξιακό συστατικό του φόντου Lyman-άλφα είναι περίπου 20 φορές λιγότερο φωτεινό από το υπόβαθρο Lyman-άλφα που βρίσκεται κοντά στη Γη.
Instruments on New Horizons. Ο φασματογράφος απεικόνισης UV Alice έχει χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη της σύνθεσης της ατμόσφαιρας και την αναζήτηση της ατμόσφαιρας γύρω από τον Χάροντα, καθώς και για τη μέτρηση του υπεριώδους υποβάθρου Lyman-alpha στον γαλαξία μας..
Το υπεριώδες υπόβαθρο Lyman-alpha ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1960 και μέχρι τώρα, οι επιστήμονες ήταν σε θέση να κάνουν μόνο εκτιμήσεις για το πόσο διάχυτο είναι - και αυτές οι εκτιμήσεις διέφεραν πολύ τα τελευταία 60 χρόνια.
Η υπεριώδης λάμψη φόντου Lyman-άλφα διαποτίζει το διάστημα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να χαρακτηρίσει τον αδύναμο άνεμο των ατόμων υδρογόνου που φυσά στο ηλιακό μας σύστημα. Η μελέτη αυτού του μήκους κύματος φωτός - το οποίο είναι περίπου τέσσερις φορές μικρότερο από αυτό που μπορούν να δουν τα ανθρώπινα μάτια - επιτρέπει στους αστρονόμους να βλέπουν κυριολεκτικά στο σκοτάδι. Οι παρατηρητικοί κοσμολόγοι μπόρεσαν να χαρτογραφήσουν την κατανομή της ύλης στο σύμπαν και ένα όργανο παρόμοιο με το Alice on the Lunar Reconnaissance Orbiter που ονομάζεται LAMP (Lyman Alpha Mapping Project) χρησιμοποιήθηκε για την απεικόνιση μόνιμα σκοτεινών κρατήρων κοντά στον βόρειο και νότιο πόλο του Φεγγάρι.
Ένας χάρτης που δείχνει τις μόνιμα σκιασμένες περιοχές (μπλε) που καλύπτουν περίπου το 3 τοις εκατό του νότιου πόλου της Σελήνης. Δίκαιο: NASA Goddard/LRO missιόν.
Στο διάστημα, το γαλαξιακό υπόβαθρο Lyman-άλφα προέρχεται από θερμές περιοχές γύρω από τεράστια αστέρια που ιονίζουν όλη την ύλη κοντά τους, η οποία είναι κυρίως υδρογόνο. Τα άτομα υδρογόνου ανάμεσα στα αστέρια διασκορπίζουν αυτά τα φωτόνια σε μια περίπου ομοιόμορφη λάμψη σε όλο το διάστημα. Αλλά στο μεγαλύτερο μέρος του ηλιακού μας συστήματος, το φόντο κυριαρχείται από φωτόνια άλφα Lyman που εκπέμπονται από τον ήλιο.
«Το φόντο του Lyman-alpha έχει μελετηθεί πολύ κοντά στην τροχιά της Γης και είναι αρκετά φωτεινό που αν μπορούσαμε να το δούμε, ο νυχτερινός ουρανός δεν θα γινόταν ποτέ πιο σκοτεινός από το λυκόφως». Ο Gladstone εξήγησε σε δελτίο τύπου. «Είναι τόσο φωτεινό από το ηλιακό Lyman-alpha που δεν ήμασταν σίγουροι πόσο συνέβαλε ο γαλαξίας του Γαλαξία στη συνολική του φωτεινότητα. Είναι σαν να στέκεσαι κοντά σε ένα φανάρι σε μια ομιχλώδη νύχτα. Η ομίχλη διασκορπίζει το φως της λάμπας, καθιστώντας δύσκολο να δούμε οτιδήποτε άλλο.»
Στη Ζώνη Κάιπερ όπου ταξιδεύει το New Horizons, η διάσπαρτη συνιστώσα του ηλιακού φωτός του σήματος Lyman-alpha είναι πολύ λιγότερο φωτεινή και τα πιο αμυδρά στοιχεία από τις κοντινές περιοχές του Γαλαξία μας γίνονται ευκολότερα διακριτά. Η ομάδα είπε στο έγγραφό της ότι μια πιο ακριβής μέτρηση θα βοηθήσει τους αστρονόμους να κατανοήσουν καλύτερα τις κοντινές περιοχές του γαλαξία του Γαλαξία.
«Τι σπουδαίος πόρος είναι οι New Horizons», είπε ο κύριος ερευνητής των New Horizons, Άλαν Στερν, «όχι μόνο για την εξερεύνηση της Ζώνης Κάιπερ, αλλά και για να κατανοήσουμε περισσότερα για τον γαλαξία μας και ακόμη και το σύμπαν πέρα από τον γαλαξία μας μέσω αυτής και άλλων παρατηρήσεων από ωφέλιμο φορτίο των επιστημονικών οργάνων μας».
Λεζάντα κύριας εικόνας:Αυτός ο χάρτης ψευδών χρωμάτων δείχνει αρκετές σαρώσεις του φόντου Lyman-alpha πάνω από τον ουρανό, που ελήφθησαν από τον υπεριώδη φασματογράφο Alice στο διαστημόπλοιο New Horizons όταν ήταν 45 AU από τον Ήλιο. Τα δεδομένα συμφωνούν καλά με ένα υποκείμενο μοντέλο της ηλιακής συνιστώσας του φόντου άλφα Lyman στο οποίο έχει προστεθεί μια σταθερή φωτεινότητα από τον Γαλαξία μας. Το φόντο είναι φωτεινότερο και στις δύο κατευθύνσεις κοντά στον Ήλιο μας, ο οποίος σημειώνεται εδώ με μια πορτοκαλί κουκκίδα. Πίστωση: SwRI