Quanto è oscuro lo spazio? A questa domanda, apparentemente semplice, ha cercato di fornire una risposta New Horizons, la sonda Nasa che ha sorvolato il pianeta nano Plutone e l’oggetto della Fascia di Kuiper Arrokoth. Lo spazio, contrariamente a quanto si potrebbe pensare, è permeato di un lieve bagliore – anche nelle sue pieghe più remote – e questo elemento può ‘raccontare’ agli studiosi dei particolari interessanti sul numero delle galassie nell’Universo visibile. La ricerca su questo tema, che ha visto un innovativo utilizzo dei dati di New Horizons, è stata svolta da un team dell’Università del Maryland e del NoirLab della National Science Foundation ed è stata presentata oggi al 237° convegno dell’American Astronomical Society; lo studio (“Implications of the New Horizons Detection of the Cosmic Optical Background”) sarà successivamente pubblicato su The Astrophysical Journal.
Gli astronomi possono stimare il numero totale delle galassie contando ogni elemento visibile nel campo profondo del telescopio Hubble; il dato viene poi moltiplicato per l’area totale del cielo. Tuttavia, esistono galassie troppo distanti e fioche per poter essere incluse in tale conteggio: la loro luce però si diffonde lievemente nello spazio. Questo chiarore così debole è difficile da misurare a causa dell’inquinamento luminoso che caratterizza il Sistema Solare interno, affollato di piccole particelle di polveri, derivanti dalla disgregazione di asteroidi e comete. I raggi della nostra stella si riflettono su di esse, creando una luminescenza definita ‘luce zodiacale’, visibile anche da chi scruta il cielo dalla Terra.
Per evitare la luce zodiacale era quindi necessario servirsi di un ‘esploratore’ spaziale che avesse oltrepassato il Sistema Solare interno: è a questo punto che è entrata in gioco New Horizions. Alla distanza raggiunta quando sono state effettuate le osservazioni (6,5 miliardi di chilometri), la sonda si è trovata in un ambiente dieci volte più buio rispetto ai valori massimi dell’oscurità sperimentata da Hubble. I dati di New Horizons, che sta proseguendo il suo viaggio esplorativo nella Fascia di Kuiper, sono stati utilizzati per valutare lo scintillio del fondo cosmico ottico (cosmic optical background) e cercare di stimare il numero delle galassie fioche e lontane. Le nuove misurazioni, secondo gli autori della ricerca, mettono in discussione i valori precedentemente determinati: esse, infatti, pongono un limite massimo al numero di queste galassie remote, stimandolo in centinaia di miliardi anziché due trilioni come si riteneva in passato. Questo dato era stato estrapolato dalle osservazioni di Hubble nel cielo profondo (deep sky) e si basava su modelli matematici; con essi era stato determinato che il 90% delle galassie era oltre le capacità del telescopio di effettuare osservazioni nella luce visibile.
Le analisi effettuate sui dati di New Horizons sono state molto complesse e hanno richiesto diversi passaggi prima di poter ottenere informazioni utili sul tenue bagliore soffuso nello spazio. Gli studiosi, infatti, hanno dovuto rimuovere alcuni elementi di disturbo (come la luce delle stelle della Via Lattea, riflessa dalla polvere interstellare) per arrivare ad isolare un’esile luminescenza. Giunti a questo risultato, si sono interrogati sulla fonte di questo bagliore, formulando alcune ipotesi; ad esempio, si potrebbe trattare di un’ampia quantità di galassie nane situate oltre il limite di rilevabilità o di aloni di stelle, magari solitarie, oppure potrebbero esistere molte più galassie deboli e distanti di quanto si pensi. Gli interrogativi restano ancora aperti e il gruppo di lavoro confida nella sensibilità del telescopio Webb, il cui lancio è previsto nel mese di ottobre 2021.
In alto: elaborazione artistica di New Horizons in viaggio nel Sistema Solare esterno (crediti: Joe Olmsted, Space Telescope Science Institute).