Nuevos Misterios en el Fondo Óptico Cósmico… En la Revista Revisión física tarjetasLos astrónomos explican que la sonda Nuevos horizontes La NASA, que continúa su viaje hacia los confines del sistema solar, capturó el doble de luz de lo esperado. Ese exceso puede provenir de estrellas y galaxias que no podemos ver. ¡También podría ser la misteriosa materia oscura!
La luz de fondo óptico cósmico
El trabajo reciente utiliza datos devueltos por la nave espacial New Horizons. Permitieron a los astrónomos obtener una medida precisa del fondo óptico. Lo mínimo que podemos decir es que los resultados los sorprendieron, ya que obtuvieron valores superiores a los esperados.
El fondo óptico cósmico representa toda la luz producida por estrellas, galaxias, supernovas y todos los objetos a lo largo de la historia del Universo. En otras palabras, la luz de fondo cósmica óptica representa la luz combinada de todas las fuentes de luz del Universo.
No debemos confundir esta noción de fondo óptico cósmico con la fondo cósmico de microondas, también conocido como fondo cósmico de microondas. Es una radiación electromagnética homogénea con un pico de emisión en el rango de microondas. Esta radiación se habría emitido unos 380.000 años después del Big Bang. Una época en la que el Universo era mucho más denso y caliente de lo que es hoy.
los fondo cósmico de microondas puede proporcionar una cantidad fenomenal de información sobre los primeros 400.000 años del Universo. A su vez, el fondo óptico cósmico cuenta la historia de todos los objetos luminosos del Universo que se formaron más tarde.
Los resultados obtenidos al medir la luminosidad de este fondo óptico cósmico sorprendieron a los astrónomos. De hecho, encontraron un exceso de luz. De hecho, es casi el doble de lo que esperaban. Para explicar este exceso de luz, astrónomos de la Universidad Johns Hopkins, en Baltimore, Estados Unidos, plantean la idea de que se debe a la desintegración de la materia oscura en fotones.
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Materia oscura, una masa misteriosa en el Universo
El generador de imágenes LORRI instalado en la nave espacial New Horizons
Créditos: http://www.nasa.gov/mission_pages/newhorizons/multimedia/lorri.html
Los astrónomos analizaron los datos recibidos por LORRI. Es un generador de imágenes de alta resolución a bordo de New Horizons. Gracias a esto, detectaron este exceso de luz del fondo óptico cósmico.
La nave espacial New Horizons es una nave espacial de la NASA. Fue lanzado el 19 de enero de 2006 para estudiar y explorar el sistema plutoniano y el cinturón de Kuiper. Es una zona del sistema solar. Se extiende más allá de la órbita de Neptuno a una distancia de 30 a 55 unidades astronómicas del Sol. Poco más de un año después de su lanzamiento, la sonda estadounidense sobrevoló Júpiter. Luego inició su largo viaje a Plutón, sobre el que sobrevoló en julio de 2015. Hace 3 años, el 1 de enero de 2019, pasó a 3.500 km de Arrokoth. Es un cuerpo de 33,5 km de largo y 19,5 km de ancho perteneciente al cinturón de Kuiper.
La explicación de este fenómeno de exceso de luz del fondo óptico cósmico detectado por el Sonda Nuevos Horizontes podría dar una respuesta a la naturaleza de la materia oscura, uno de los componentes más extraños del Universo. La cosmología ya ha establecido bien la existencia de materia oscura. Es materia eléctricamente neutra, que no interactúa con la materia normal. Es insensible a la fuerza electromagnética y, por lo tanto, no absorbe, emite ni refleja ninguna luz. Por lo tanto, es difícil de observar, pero se siente por su atracción gravitatoria. Sabemos que se distribuye por todo el universo. Por lo tanto, representa alrededor del 80% de toda la materia presente allí. Una teoría postula que las partículas elementales neutras llamadas axiones componen la materia oscura.
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modelo matematico
Para los astrónomos, estos axiones deberían tener el mismo comportamiento que la materia oscura. Además, la mejor manera de detectarlos parece ser por los fotones que emiten. En teoría, cuando se someten a un fuerte campo magnético, los axiones se dividen en pares de fotones. Los científicos se enfrentan a una gran dificultad. Es poder separar estos fotones de todas las otras fuentes de luz en el Universo.
Investigadores de la Universidad Johns Hopkins utilizaron modelos matemáticos. Así, determinaron que los axiones con una masa entre 8 y 20 electronvoltios podrían ser los responsables del exceso de luz que detecta la sonda New Horizons y que proviene del fondo óptico cósmico.
Sin embargo, los datos recopilados hasta ahora son insuficientes para decir que los axiones provienen de la descomposición de la materia oscura en fotones. No podemos, por tanto, decir que estos axiones expliquen este excedente luminoso.
Actualmente, los astrónomos consideran que los cuerpos luminosos del Universo que no podemos observar producen este exceso de luz. Otros trabajos, quizás un día u otro, decidirán la mejor explicación posible para este exceso de luz proveniente del fondo óptico cósmico.
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