Midiendo el brillo de nuestra galaxia en la longitud de onda ultravioleta clave

Un nuevo estudio dirigido por el Southwest Research Institute determinó el brillo del fondo galáctico Lyman-alfa utilizando un instrumento desarrollado por SwRI a bordo de la sonda espacial del cinturón de Kuiper de la NASA, New Horizons.

El fondo ultravioleta del espacio Lyman-alfa se detectó por primera vez en la década de 1960, y su existencia se confirmó más tarde en 1971. Este resplandor ultravioleta impregna el espacio y puede usarse para caracterizar el débil viento de átomos de hidrógeno que sopla a través de nuestro sistema solar. También fue utilizado por instrumentos SwRI en naves espaciales de la NASA para crear imágenes de cráteres permanentemente oscuros cerca de los polos norte y sur de la luna.

En la mayor parte de nuestro sistema solar, el fondo está dominado por fotones Lyman-alfa emitidos por el sol y dispersos al pasar átomos de hidrógeno interestelares. En el exterior sistema solarSin embargo, donde viaja la nave espacial New Horizons, el componente de luz solar dispersa de la señal Lyman-alfa es mucho más tenue y los componentes más débiles de las regiones cercanas a la Vía Láctea se vuelven más fáciles de distinguir.

«El fondo galáctico Lyman-alfa proviene de las regiones cálidas circundantes estrellas masivas que ionizan toda la materia a su lado, que es principalmente hidrógeno, ya que es el elemento más abundante en el universo «, dijo el Dr. Randy Gladstone, autor principal del estudio». Cuando los electrones y los protones finalmente se unen o se recombinan, casi siempre emiten fotones Lyman-alfa. «

Los átomos de hidrógeno entre las estrellas dispersan estos fotones en un brillo casi uniforme por todo el espacio. Son detectables, dijo Gladstone, pero solo en la longitud de onda Lyman-alfa, que es aproximadamente cuatro veces más corta que la que pueden ver los ojos humanos.

“El fondo Lyman-alfa se estudió muy cerca de la órbita de la Tierra y es lo suficientemente brillante como para que si pudiéramos verlo, el cielo nocturno nunca se volvería más oscuro que el crepúsculo”, explicó Gladstone. «É tão brilhante de Lyman-alfa solar que não tínhamos certeza de quanto a Via Láctea contribuiu para seu brilho geral. É como estar perto de um poste de luz em uma noite de neblina. A névoa dispersa a luz do lampião, tornando difícil ver algo mas.»

Con el espectrógrafo de imágenes UV Alice impulsado por SwRI a bordo de New Horizons, Gladstone pudo medir con precisión el brillo del componente galáctico del fondo Lyman-alfa por primera vez.

«New Horizons ha estado volando lejos del Sol durante más de 15 años», explicó Gladstone. «Cuanto más nos alejamos del Sol, menos cegados estamos por el componente solar del fondo Lyman-alfa».

Con New Horizons ahora mucho más allá de Plutón, Gladstone pudo medir el brillo del fondo Lyman-alfa de la Vía Láctea por primera vez: unas 20 veces más tenue que el fondo Lyman-alfa cerca de la Tierra.

«Esto ha sido adivinado por los astrónomos durante décadas», dijo Gladstone. «Ahora tenemos un número mucho más preciso».

Gladstone espera que este descubrimiento ayude a los astrónomos a comprender mejor las regiones cercanas a la Vía Láctea.

«La posición única de New Horizons en el distante Cinturón de Kuiper permite descubrimientos como este que ninguna otra nave espacial puede hacer», dijo el Dr. Alan Stern, investigador principal de New Horizons y vicepresidente asociado de la división espacial de SwRI. «Qué gran recurso es New Horizons, no solo para explorar el Cinturón de Kuiper, sino también para comprender más sobre nuestra galaxia e incluso el universo más allá de nuestra galaxia a través de esta y otras observaciones realizadas por nuestro instrumento científico de carga útil».

El Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland, diseñó, construyó y opera la nave espacial New Horizons y administra la misión del Directorio de Misiones Científicas de la NASA. La Oficina de Gestión Planetaria de MSFC proporciona la supervisión de la NASA para New Horizons. El Southwest Research Institute, con sede en San Antonio, dirige la misión a través del investigador principal Stern y dirige el equipo científico, las operaciones de carga útil y la planificación de encuentros científicos. New Horizons es parte del Programa New Frontiers administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama.