Sonda está no Cinturão de Kuiper, a 8 bi km. Estudo mostra que fundo óptico tem fontes no universo observável.

No anos 60, cientistas da Bell Laboratories detectaram uma radiação em todas as direções e inicialmente atribuíram-no a excrementos de pombos que se aninhavam nos receptores de rádio. Após limpar a sujeira, o sinal permaneceu. Assim foi descoberta a radiação cósmica de fundo, o brilho fraco que permeia todo o universo, a radiação térmica que sobrou do Big Bang. Estudá-lo nos permite entender mais sobre o Universo quando ele tinha 380 mil anos. 

No final dos anos 80 foi detectada a radiação infravermelha de fundo, o brilho infravermelho difuso que preenche o universo vindo de inúmeras fontes ao longo de sua história. É principalmente proveniente de emissões térmicas de grãos de poeira aquecidos pela radiação estelar.

Radiação cósmica de fundo em micro-ondas obtida a partir de nove anos de observações do WMAP, da NASA; flutuações de temperatura mostradas como diferenças de cor (NASA/WMAP)

Além disso, há o fundo de ondas gravitacionais, que ainda não foi detectado, e o fundo cósmico óptico (COB), a “luz de fundo” do universo. A maior parte desta luz vem de estrelas em galáxias, mas astrônomos sempre se perguntaram se existem outras fontes de luz preenchendo o nosso céu noturno.

O estudo do COB ganhou força com os Telescópios Espaciais Hubble e Spitzer, revelando que grande parte dessa radiação vem de galáxias fracas não distinguíveis. O estudo do COB nos permite explorar a produção total de energia do universo, sobre a formação de galáxias e estrelas ao longo da história do cosmos. 

Na Terra e em sua órbita, a detecção do COB é um desafio. A luz zodiacal, por exemplo, reflexo da luz solar na poeira interplanetária espalhada próximo ao plano dos planetas, é dominante no sistema solar interno e dificulta os estudos do COB.

Além da órbita de Plutão, porém, a sonda New Horizons, da NASA está em uma posição ideal para esses estudos. A cerca de 8 bilhões de km, a espaçonave não experimenta interferência que temos na Terra. E o instrumento Imageador de Reconhecimento de Longo Alcance (LORRI) é uma ótima ferramenta para isso.

As localizações de campos observados mapa celeste IRIS 100 µm em coordenadas galácticas (Postman et al., 2024)

Usando imagens dessa câmera, uma equipe de astrônomos liderada por Marc Postman, do Institudo de Ciência de Telescópios Espaciais (STScI), tentou medir o COB em comprimentos de onda de 0,4 a 0,9 µm. As imagens eram de altas latitudes galácticas para garantir que não havia luz difusa da Via Láctea ou luz dispersa de estrelas brilhantes.

Isolar a contribuição do COB para os níveis totais de brilho do céu exigiu subtrair digitalmente a luz espalhada de estrelas e galáxias brilhantes e de estrelas fracas dentro do campo que eram mais fracas do que a detectável pelo LORRI. Curiosamente, os resultados mostraram que, com base nas contagens estimadas de galáxias nas regiões amostradas, o COB é o resultado da luz de todas as galáxias dentro da nossa região observável do universo.

O artigo com os resultados está disponível no ArXiv.