Хаббл виявив примарне світіння навколо Сонячної системи

0
1 636 views
Сонячна система - світіння
Ілюстрація художника показує розташування та розмір гіпотетичної хмари пилу, що оточує нашу Сонячну систему. Оскільки світіння настільки плавне, ймовірним джерелом є незліченні комети – вільно літаючі запорошені сніжки льоду. Вони падають до Сонця з усіх боків, викидаючи пил, коли лід сублімується під дією тепла від Сонця. Авторство: NASA, ESA та Andi James (STScI)

Якщо не брати до уваги гобелен із блискучих зірок і сяйво Місяця, що зростає та спадає, нічне небо для випадкового спостерігача здається чорнильно-чорним. Але наскільки воно темне?

Щоб з’ясувати це, астрономи вирішили відсортувати 200 тисяч зображень, зроблених космічним телескопом Хаббл NASA, і провели десятки тисяч вимірювань на цих зображеннях, щоб знайти будь-яке залишкове фонове світіння в небі в рамках амбітного проекту під назвою SKYSURF. Це буде будь-яке залишкове світло після віднімання світіння від планет, зірок, галактик і пилу в площині нашої Сонячної системи (так зване зодіакальне світло).

Коли дослідники завершили цю інвентаризацію, вони виявили надзвичайно крихітний надлишок світла, еквівалентний постійному світінню 10 світлячків, розсіяних по всьому небу. Це все одно, що вимкнути все світло в кімнаті, закритій віконницями, і все одно побачити моторошне сяйво, що йде від стін, стелі та підлоги.

Сонячна система - світіння
Ілюстрація художника показує розташування та розмір гіпотетичної хмари пилу, що оточує нашу Сонячну систему. Оскільки світіння настільки плавне, ймовірним джерелом є незліченні комети – вільно літаючі запорошені сніжки льоду. Вони падають до Сонця з усіх боків, викидаючи пил, коли лід сублімується під дією тепла від Сонця.
Авторство: NASA, ESA та Andi James (STScI)

Дослідники кажуть, що одне з можливих пояснень цього залишкового світіння полягає в тому, що наша внутрішня область містить розріджену сферу пилу від комет, які падають у Сонячну систему з усіх боків, і що світіння є сонячним світлом, яке відбивається від цього пилу. Якщо ця пилова оболонка справжня, вона може бути новим доповненням до відомої архітектури Сонячної системи.

Дані від New Horizons

Ця ідея підтверджується тим фактом, що в 2021 році інша команда астрономів використовувала дані космічного корабля NASA New Horizons також для вимірювання фону неба. New Horizons пролетів біля Плутона в 2015 році, а також біля невеликого об’єкта в поясі Койпера в 2018 році і зараз прямує в міжзоряний простір. Вимірювання New Horizons проводилися на відстані близько 10 млрд км від Сонця. Це далеко за межами царства планет і астероїдів, де немає забруднення від міжпланетного пилу.

New Horizons виявив щось трохи слабкіше, що, очевидно, походить з більш віддаленого джерела, ніж виявив Хаббл. Джерело фонового світла, яке бачить New Horizons, також залишається нез’ясованим. Існує безліч теорій, починаючи від розпаду темної матерії і закінчуючи величезним невидимим населенням віддалених галактик.

«Якщо наш аналіз правильний, між нами та відстанню, на якій New Horizons проводив вимірювання, є інший компонент пилу. Це означає, що це якесь додаткове світло, що надходить зсередини нашої Сонячної системи, — сказав Тім Карлтон з Університету штату Арізона (ASU). – Оскільки наші вимірювання залишкового світла вищі, ніж New Horizons, ми вважаємо, що це локальне явище, яке не є далеко за межами Сонячної системи. Це може бути новий елемент у вмісті Сонячної системи, який був припущений, але кількісно не виміряний  дотепер”.

Дослідження

Астроном-ветеран Хаббла Рогір Віндхорст, також співробітник ASU, першим придумав зібрати дані Хаббла, щоб шукати будь-яке «світло-привид».

«Понад 95% фотонів на зображеннях з архіву Хаббла надходять із відстані менше 5 мільярдів км від Землі. З самого початку існування Хаббла більшість користувачів Хаббла відкинули ці фотони неба, оскільки їх цікавили слабкі дискретні об’єкти на зображеннях Хаббла, таких як зірки та галактики, – зазначив Віндгорст. – Але ці фотони неба містять важливу інформацію, яку можна отримати завдяки унікальній здатності Хаббла вимірювати слабкі рівні яскравості з високою точністю протягом трьох десятиліть його життя».

До проекту SKYSURF долучилися кілька аспірантів і студентів, зокрема Розалія О’Брайен, Делондра Картер і Дарбі Крамер з ASU, Скотт Томпкінс з Університету Західної Австралії, Сара Кедді з Університету Маккуорі в Австралії та багато інших.