O espaço é realmente negro?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 16:14

Quando olhamos para o céu noturno, parece que a escuridão envolve tudo ao redor, especialmente se o céu está nublado e as estrelas não são visíveis. Capturados por telescópios espaciais e generosamente compartilhados com o público em geral, planetas, galáxias e nebulosas podem ser vistos brilhando contra um fundo de espaço negro e frio. Mas o espaço é realmente negro?

De acordo com novas pesquisas, o universo pode não ser tão escuro quanto os astrônomos pensavam. Com a ajuda das câmeras da estação interplanetária automática New Horizons, que uma vez visitou Plutão para medir a escuridão do espaço interplanetário, os pesquisadores concluíram que ainda temos uma ideia pobre do que é o universo.

Os resultados obtidos durante o estudo mostraram que a seis bilhões de quilômetros do Sol, longe de planetas brilhantes e da luz espalhada pela poeira interplanetária, o espaço vazio era cerca de duas vezes mais brilhante do que o esperado.

Quão escuro é o espaço?

Durante séculos, a escuridão do céu noturno foi a fonte de um paradoxo que leva o nome do astrônomo alemão Heinrich Wilhelm Olbers. Presumivelmente, em um universo estático infinito, cada linha de visão termina em uma estrela, então o céu não deveria parecer tão brilhante quanto o sol? Os astrônomos hoje sabem que o universo tem 13,8 bilhões de anos e que está se expandindo com aceleração. Como resultado, a maioria das linhas de visão não termina nas estrelas, mas no brilho desbotado do Big Bang, e as ondas luminosas estão agora tão expandidas que são invisíveis a olho nu. É isso que torna o céu escuro. Mas quão escura é a escuridão?

Pesquisadores do National Optical Astronomical Observatory no Arizona estudaram a luz no espaço profundo usando a missão New Horizons da NASA.

A estação espacial New Horizons foi lançada em 19 de janeiro de 2006 e passou por Plutão em 14 de julho de 2015. Em 1º de janeiro de 2019, a New Horizons passou por Arrocot, anteriormente chamada de Ultima Thule, um dos incontáveis icebergs espaciais que habitam o cinturão de Kuiper nos arredores do sistema solar. Hoje, a estação continua com sucesso sua viagem espacial.

As medições dos astrônomos, publicadas no novo estudo, são baseadas em sete imagens do imageador térmico de reconhecimento de longo alcance da New Horizons tiradas enquanto a estação estava a cerca de 2,5 bilhões de quilômetros da Terra. A esta distância, a espaçonave encontrou-se muito além do brilho dos planetas ou da poeira interplanetária, o que poderia afetar a qualidade das imagens.

“Ter um telescópio bem no limite do sistema solar nos permite fazer perguntas sobre o quão escuro realmente é no espaço”, escrevem os autores do artigo, publicado no servidor de pré-impressão Arxiv. “No decorrer do nosso trabalho, usamos imagens de objetos distantes no cinturão de Kuiper. Subtraia-os e todas as estrelas, e você terá um céu claro."

Fotos da missão New Horizons da NASA

De acordo com o The New York Times, a câmera New Horizons é um "modelador de luz branca" que aceita luz em um amplo espectro, cobrindo as ondas visíveis e algumas ultravioletas e infravermelhas. As imagens resultantes foram então processadas - em todas as imagens, toda a luz de todas as fontes conhecidas pelos astrônomos foi removida, incluindo quaisquer estrelas relativamente próximas.

Ao processar as imagens obtidas, os pesquisadores também retiraram a luz proveniente de galáxias, que, como acreditam os autores do trabalho científico, existem, mas ainda não foram detectadas. Como resultado, as imagens do espaço profundo foram obtidas sem qualquer poluição luminosa. Curiosamente, embora todas as fontes de luz (conhecidas e desconhecidas) tenham sido removidas, ainda há muita luz nas imagens resultantes. Não se sabe de onde vem exatamente a luz restante.

Os pesquisadores acreditam que a luz pode vir de estrelas ou galáxias ainda não descobertas. No entanto, não se pode descartar que a luz nas imagens resultantes seja algo completamente novo. Sem dúvida, mais pesquisas serão conduzidas enquanto os cientistas continuam a procurar fontes de poluição luminosa, mas a fonte de fótons de luz adicionais permanece um mistério hoje.

De acordo com Dan Hooper, físico do Fermi National Accelerator Laboratory em Batavia, ele sugeriu que a misteriosa matéria escura é a culpada pela iluminação adicional. Em um e-mail para o The New York Times, ele disse que ele e seus colegas, ponderando uma possível fonte de luz, nunca propuseram nenhuma nova física para explicar sua presença nas imagens, "exceto por algumas opções realmente pouco atraentes".

Acredita-se que o Universo está repleto de "matéria escura", cujo conteúdo exato é desconhecido, mas cuja gravidade forma o espaço visível para nós. De acordo com algumas teorias, essa matéria poderia ser nuvens de partículas subatômicas exóticas que se decompõem radioativamente ou colidem e se aniquilam em explosões de energia que adicionam luz ao brilho universal. Outra possível pista pode ser um erro comum.

Segundo os autores do estudo, existe a possibilidade de os astrônomos se enganarem e perderem a fonte de luz, a verdade é de apenas 5%. Bem, esperançosamente, pesquisas futuras podem lançar luz sobre este trecho escuro do espaço próximo.