La NASA descifró un enigma sobre la oscuridad del espacio

Observaciones de la misión New Horizons de la NASA a Plutón y el cinturón de Kuiper fueron utilizadas para determinar el brillo de fondo óptico cósmico y el grado de oscuridad del espacio. El resultado estableció un límite superior a la abundancia de galaxias débiles y sin identificar, lo que muestra que solo suman cientos de miles de millones, no dos billones de galaxias como se creía anteriormente. Aunque no se pueden contar, su luz baña el espacio con un débil resplandor.

"Es un número importante de conocer, ¿cuántas galaxias hay?", aseguró en un comunicado Marc Postman, del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland, autor principal del estudio. "Simplemente no vemos la luz de dos billones de galaxias".

La estimación anterior fue extrapolada de observaciones de cielo muy profundo por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA. Se basó en modelos matemáticos para estimar cuántas galaxias eran demasiado pequeñas y débiles para que Hubble las viera. Ese equipo concluyó que el 90% de las galaxias del universo estaban más allá de la capacidad de Hubble para detectar luz visible. Los nuevos hallazgos, que se basaron en mediciones de la distante misión New Horizons de la NASA, sugieren un número mucho más modesto. "Tomé todas las galaxias que el Hubble puede ver, dupliqué ese número y eso es lo que vemos, pero nada más", explicó Tod Lauer de NOIRLab de NSF, autor principal del estudio.

Estos resultados fueron presentados en una reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense. El fondo óptico cósmico que el equipo trató de medir es el equivalente en luz visible del fondo cósmico de microondas más conocido: el débil resplandor del propio Big Bang, antes de que existieran las estrellas.

"Mientras que el fondo cósmico de microondas nos habla de los primeros 450.000 años después del Big Bang, el fondo óptico cósmico nos dice algo sobre la suma total de todas las estrellas que se han formado desde entonces", explicó Postman y asumió: "Impone una restricción al número total de galaxias que se han creado y dónde podrían estar en el tiempo".

Tan poderoso como es el Hubble, el equipo no pudo usarlo para hacer estas observaciones. Aunque se encuentra en el espacio, el Hubble orbita la Tierra y aún sufre contaminación lumínica. El sistema solar interior está lleno de diminutas partículas de polvo de asteroides y cometas desintegrados. La luz del sol se refleja en esas partículas, creando un resplandor llamado luz zodiacal que puede ser visto incluso por los observadores del cielo en el suelo.

Para escapar de la luz zodiacal, el equipo tuvo que usar un observatorio que escapó del sistema solar interior. Afortunadamente, la nave espacial New Horizons, que ha entregado las imágenes más cercanas de Plutón y el objeto Arrokoth del cinturón de Kuiper, está lo suficientemente lejos para realizar estas mediciones. A su distancia (más de 6000 millones de kilómetros de distancia cuando se tomaron estas observaciones), New Horizons experimenta un cielo ambiental diez veces más oscuro que el cielo más oscuro accesible al Hubble.

El equipo analizó imágenes existentes de los archivos de New Horizons. Para desentrañar el débil resplandor de fondo, tuvieron que corregir una serie de otros factores. Por ejemplo, restaron la luz de las galaxias que se espera que existan y que son demasiado débiles para ser identificables. La corrección más desafiante fue eliminar la luz de las estrellas de la Vía Láctea que se reflejaba en el polvo interestelar hacia la cámara.

La señal restante, aunque extremadamente débil, aún se podía medir. ¿Cuál podría ser la fuente de este resplandor sobrante? Es posible que una abundancia de galaxias enanas en el universo relativamente cercano esté más allá de la detectabilidad. O los halos difusos de las estrellas que rodean a las galaxias podrían ser más brillantes de lo esperado. Podría haber una población de estrellas intergalácticas rebeldes esparcidas por todo el cosmos.

Quizás lo más intrigante es que puede haber muchas más galaxias distantes y débiles de las que sugieren las teorías, destacó. Esto significaría que la distribución uniforme de los tamaños de galaxias medidos hasta la fecha aumenta abruptamente más allá de los sistemas más débiles que podemos ver, al igual que hay muchas más piedras en una playa que rocas, según el estudio.