宇宙的背景星光是预期的两倍
太阳系边缘的宇宙飞船对黑暗的天空进行了足够精确的观测
从远离太阳和光散射星际尘埃的有利位置(图示,中心),新视野号宇宙飞船处于有利位置,可以测量宇宙可见的背景辉光。
美国宇航局,约瑟夫奥尔姆斯特德STSCI
即使你从漆黑的天空中移除明亮的星星、发光的尘埃和其他附近的光点,背景光仍然存在。这种光芒来自遥远星系的宇宙海洋,第一批燃烧的恒星,遥远的凝聚气体而且,似乎还有其他东西在躲避研究人员。
2015年飞越冥王星的新视野号宇宙飞船,在天空中一个几乎没有附近恒星和星系的地方(SN:2015年12月15日)估计了遍布宇宙的可见光量。这一估计应该与宇宙历史上来自星系的总光量的测量值相匹配。但事实并非如此,研究人员在3月1日的《天体物理学杂志快报》上报告说。
事实证明,我们所知道的星系大约占我们看到的水平的一半,位于亚利桑那州图森的美国国家科学基金会NOIRLab的天文学家TodLauer说。
几十年来,天文学家一直在测量不同波长的河外背景光,从无线电波到伽马射线(SN:2013年8月23日;SN:2018年11月29日)。这提供了对宇宙的普查,并为研究人员提供了有关发射这些类型光的过程的提示。
但是背景可见光被称为宇宙光学背景,或COB很难从太阳系内部测量。在这里,大量的行星际尘埃散射阳光,冲掉了更暗淡的COB。然而,冥王星访问的新视野号宇宙飞船距离太阳足够远,散射的阳光不会淹没宇宙飞船的图像。
阳光从地球附近的尘埃中散射出来,拍出了一张可爱的照片(从智利的拉西拉天文台看到的是一束光),但它阻碍了对微弱宇宙背景的观察。是。贝莱斯基ESO
所以在2021年9月,劳尔和他的同事们将航天器的LORRI相机对准了一片天空,拍了一堆照片。他们以数字方式移除了所有已知的光源单个恒星、附近的星系,甚至来自航天器核动力源的热量(SN:21816)并测量了剩下的东西来估计COB。
然后他们使用大量的星系观测档案,比如来自哈勃太空望远镜的档案,来计算宇宙中所有星系发出的光。测得的COB的亮度大约是该计算值的两倍。
虽然Lauer的小组之前注意到了一个差异,但这个新的测量结果揭示了一个更大的差异,并且具有更小的不确定性。显然有异常。现在我们需要尝试理解并解释它,共同作者、马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的天文学家马克波斯特曼说。
有几个天文原因可以解释这种差异。波斯特曼说,也许,从星系中剥离出来的流氓恒星会在星际空间中徘徊。或者,他说,也许有非常微弱的非常紧凑的星系群,刚好低于哈勃的探测极限。如果是后一种情况,天文学家应该在未来几年内知道,因为美国宇航局最近发射的詹姆斯韦伯太空望远镜将看到这些甚至更暗的星系(SN:10621)。
另一种可能性是研究人员在分析中遗漏了一些东西。我很高兴它完成了;这绝对是一项必要的测量,纽约罗彻斯特理工学院的天体物理学家迈克尔泽姆科夫说,他没有参与这项研究。也许他们错过了新视野号宇宙飞船及其LORRI仪器的一些额外辉光,或者他们没有考虑到一些额外的前景光。我认为那里有关于细节的对话。
例如,从银河系尘埃反射的光是一种非常微妙的野兽,泽姆科夫说,我们的不确定性可能会在某个时候被它支配,只是因为它还没有被很好地理解。Zemcov说,未来几年的几个项目,例如CIBER2实验和太空任务SPHEREx,可以帮助天文学家了解这种令人讨厌的尘埃散射光。
此外,他和他的研究小组成员、天体物理学家TeresaSymons正在仔细研究数百张LORRI黑暗天空的旧图像并进行自己的分析。与此同时,劳尔和他的同事们将与LORRI一起拍摄更多其他天空的照片,以增强他们对背景光测量的信心,并更好地了解航天器本身的入侵。
发生了一些我们没有预料到的事情,泽姆科夫说,这就是科学有趣的部分。