Um brilho fantasmagórico de luz envolve o Sistema Solar e ninguém consegue explicar

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A luz zodiacal é o brilho da luz solar refletida na poeira no plano do Sistema Solar. (Créditos: OES/P. Horálek)

Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr para o ScienceAlert

Uma nova análise dos dados do Hubble confirmou: há muita luz no espaço ao redor do Sistema Solar.

Não há muita luz extra, com certeza. Apenas um brilho sutil e fantasmagórico, um leve excesso que não pode ser contabilizado em um censo de todos os objetos emissores de luz.

Todas as estrelas e galáxias que cercam o Sistema Solar – e a luz zodiacal, também conhecida como poeira no plano do Sistema Solar – nada disso pode explicar o que os astrônomos estão chamando de “luz fantasma”.

Depois de analisar 200.000 imagens do Hubble e fazer milhares de medições em um projeto chamado SKYSURF, uma colaboração internacional tem certeza de que o excesso de luz é real.

E, além disso, eles não conseguem explicar esse excesso. Existem possibilidades, mas nenhuma delas foi confirmada. Ainda não.

A possibilidade mais forte? Um componente de poeira do Sistema Solar que ainda não detectamos diretamente: minúsculas partículas de poeira e gelo de uma população de cometas viajando para dentro das regiões escuras do Sistema Solar, refletindo a luz solar e gerando um brilho global difuso.

Essa fonte estaria um pouco mais próxima de nós do que a luz extra detectada pela sonda espacial New Horizons, que encontrou um excesso de luz óptica no espaço além de Plutão, fora do Sistema Solar.

“Se nossa análise estiver correta, há outro componente de poeira entre nós e a distância onde a New Horizons fez as medições. Isso significa que é algum tipo de luz extra vindo de dentro do nosso Sistema Solar”, disse o astrônomo Tim Carleton, da Universidade Estadual do Arizona, EUA.

“Como nossa medição de luz residual é maior do que a da New Horizons, pensamos que é um fenômeno local que não está muito longe do Sistema Solar. Pode ser um novo elemento para o conteúdo do Sistema Solar que foi hipotetizado, mas não quantitativamente medido até agora.”

Há muitas coisas realmente brilhantes flutuando pelo Universo: planetas, estrelas, galáxias, até mesmo gás e poeira. E geralmente, as coisas brilhantes são as coisas que queremos ver. Portanto, detectar a luz ambiente nos lugares intersticiais – espaço interplanetário, interestelar e intergaláctico – é algo complicado de se fazer.

No entanto, quando olhamos, às vezes descobrimos que as coisas não são como esperávamos.

Por exemplo, algo que não podemos explicar no centro galáctico está produzindo luz de alta energia. A Voyager I encontrou um excesso de brilho associado ao hidrogênio na fronteira do Sistema Solar. Há a detecção da New Horizons. As coisas parecem estranhamente brilhantes lá fora.

Uma ilustração da nuvem hipotética de poeira cometária que poderia estar produzindo o brilho. Tradução da imagem: nuvem de poeira cometária em torno do nosso Sistema Solar (comet dust cloud around our Solar System), nuvem de poeira cometária (comet dust cloud), órbitas planetárias (planetary orbits) e Cinturão de Kuiper (Kuiper Belt). (Créditos: NASA, ESA, Andi James/STScI)

O objetivo do SKYSURF era caracterizar totalmente o brilho do céu.

“Mais de 95% dos fótons nas imagens do arquivo do Hubble vêm de distâncias inferiores a  5 bilhões de quilômetros da Terra. Desde os primeiros dias do Hubble, a maioria dos usuários do Hubble descartou esses fótons do céu, pois estão interessados ​​nos objetos discretos e mais difusos nas imagens do Hubble, como estrelas e galáxias,” disse o astrónomo e veterano do Hubble Rogier Windhorst da Universidade Estadual do Arizona.

“Mas esses fótons do céu contêm informações importantes que podem ser extraídas graças à capacidade única do Hubble de medir níveis de brilho fracos com alta precisão ao longo de suas três décadas de vida.”

Em três papers separados, os pesquisadores vasculharam o arquivo do Hubble em busca de sinais de galáxias fracas que podemos ter perdido e quantificaram a luz que deveria ser emitida por objetos conhecidos por brilhar.

A equipe que procurava galáxias ocultas determinou que não havia galáxias suficientes para explicar a luz extra.

O excesso resultante foi, segundo os cientistas, equivalente a um brilho constante emitido por 10 vagalumes em todo o céu.

Isso pode não parecer muito, mas é o suficiente para saber que algo está passando despercebido para nós. E é importante. Cada vez mais, os cientistas estão encontrando maneiras de ver a luz entre as estrelas. Se houver um excesso local, precisamos saber sobre isso, pois pode distorcer nossa compreensão de brilhos fantasmagóricos mais distantes.

E, claro, há o impacto que poderia ter em nossa compreensão do Sistema Solar e como ele é formado.

“Quando olhamos para o céu noturno, podemos aprender muito sobre a atmosfera da Terra. O Hubble está no espaço”, disse a astrônoma Rosalia O’Brien, da Universidade Estadual do Arizona.

“Quando olhamos para o céu noturno, podemos aprender muito sobre o que está acontecendo em nossa galáxia, nosso Sistema Solar e em grandes escalas como todo o Universo.”

Os três papers do SKYSURF foram publicados no The Astronomical Journal e no The Astrophysical Journal Letters, e podem ser encontrados aquiaqui e aqui. Um quarto paper, submetido ao The Astronomical Journal e ainda a ser publicado, pode ser encontrado no servidor de pré-publicação arXiv.