Cahaya Misterius Mengelilingi Tata Surya, Belum Bisa Dijelaskan

Sebuah analisis baru dari data Hubble telah memastikannya: Ada terlalu banyak cahaya di ruang angkasa di sekitar Tata Surya.

Tidak banyak cahaya ekstra, tentu saja. Hanya cahaya hantu yang halus, kelebihan samar yang tidak dapat diperhitungkan dalam sensus semua objek yang memancarkan cahaya.

Semua bintang dan galaksi yang mengelilingi Tata Surya – dan cahaya zodiak, alias debu di bidang Tata Surya – tidak ada yang dapat menjelaskan apa yang sekarang disebut oleh para astronom sebagai "cahaya hantu".

Setelah menganalisis 200.000 gambar Hubble dan melakukan ribuan pengukuran dalam sebuah proyek bernama SKYSURF, sebuah kolaborasi internasional yakin kelebihan cahaya itu nyata.

Dan, terlebih lagi, mereka tidak bisa menjelaskannya. Ada kemungkinan, tetapi tidak satupun dari mereka telah dikonfirmasi. Lagipula belum.

Kemungkinan terkuat? Komponen debu ke Tata Surya yang belum kami deteksi secara langsung: partikel kecil debu dan es dari populasi komet yang bergerak masuk dari jangkauan gelap Tata Surya, memantulkan sinar matahari dan menghasilkan cahaya global yang menyebar.

Sumber ini akan sedikit lebih dekat dengan kita daripada cahaya ekstra yang terdeteksi oleh wahana antariksa New Horizons, yang menemukan kelebihan cahaya optik di ruang angkasa di luar Pluto, di luar Tata Surya.

"Jika analisis kami benar, ada komponen debu lain di antara kami dan jarak di mana New Horizons melakukan pengukuran. Artinya, ini semacam cahaya ekstra yang datang dari dalam Tata Surya kita," kata astronom Tim Carleton dari Arizona State University.

“Karena pengukuran sisa cahaya kami lebih tinggi dari Cakrawala Baru, kami pikir itu adalah fenomena lokal yang tidak jauh dari luar Tata Surya. Itu mungkin unsur baru dalam isi Tata Surya yang telah dihipotesiskan tetapi tidak secara kuantitatif. diukur sampai sekarang."

Ada banyak benda terang yang mengambang di sekitar Alam Semesta: planet, bintang, galaksi, bahkan gas dan debu. Dan umumnya, hal-hal terang adalah hal-hal yang ingin kita lihat. Jadi, mendeteksi cahaya sekitar di tempat interstisial – ruang antarplanet, antarbintang, dan antargalaksi – adalah hal yang rumit untuk dilakukan.

Namun, ketika kita melihat, terkadang kita menemukan bahwa segala sesuatunya tidak seperti yang kita harapkan.

Misalnya, sesuatu yang tidak dapat kita perhitungkan di pusat galaksi menghasilkan cahaya berenergi tinggi. Voyager I menemukan kelebihan kecerahan yang terkait dengan hidrogen di batas Tata Surya. Ada deteksi New Horizons. Hal-hal anehnya tampak bersinar di luar sana.

Tujuan SKYSURF adalah untuk mengkarakterisasi sepenuhnya kecerahan langit. Lebih dari 95 persen foton dalam gambar dari arsip Hubble berasal dari jarak kurang dari 3 miliar mil dari Bumi. Sejak hari-hari awal Hubble, sebagian besar pengguna Hubble telah membuang foton langit ini, karena mereka tertarik pada objek diskrit redup. dalam gambar Hubble, seperti bintang dan galaksi," kata astronom dan veteran Hubble Rogier Windhorst dari Arizona State University.

"Tapi foton langit ini mengandung informasi penting yang dapat diekstraksi berkat kemampuan unik Hubble untuk mengukur tingkat kecerahan redup hingga presisi tinggi selama tiga dekade seumur hidup."

Di tiga makalah terpisah, para peneliti menjelajahi arsip Hubble untuk mencari tanda-tanda galaksi redup yang mungkin kita lewatkan, dan menghitung cahaya yang seharusnya dipancarkan oleh objek yang diketahui bersinar.

Tim yang mencari galaksi tersembunyi menentukan bahwa tidak cukup banyak galaksi yang terlewatkan untuk memperhitungkan cahaya ekstra.

Kelebihan yang dihasilkan, kata para ilmuwan, setara dengan cahaya stabil yang dipancarkan oleh 10 kunang-kunang di seluruh langit.

Ini mungkin tidak terlihat banyak, tetapi cukup untuk mengetahui bahwa kita kehilangan sesuatu. Dan itu penting. Semakin banyak, para ilmuwan menemukan cara untuk melihat cahaya di antara bintang-bintang. Jika ada kelebihan lokal, kita perlu mengetahuinya, karena hal itu dapat mengaburkan pemahaman kita tentang pancaran hantu yang lebih jauh.

Dan, tentu saja, ada dampaknya pada pemahaman kita tentang Tata Surya dan bagaimana tata surya itu disatukan.

"Saat kita melihat ke langit malam, kita bisa belajar banyak tentang atmosfer Bumi. Hubble ada di luar angkasa," kata astronom Rosalia O'Brien dari Arizona State University.

"Saat kita melihat langit malam itu, kita bisa belajar banyak tentang apa yang terjadi di dalam galaksi kita, Tata Surya kita, dan dalam skala besar di seluruh Alam Semesta."

Tiga makalah SKYSURF yang diterbitkan telah dipublikasikan di The Astronomical Journal dan The Astrophysical Journal Letters, dan dapat ditemukan di sini, di sini, dan di sini. Makalah keempat, diserahkan ke The Astronomical Journal dan belum diterbitkan, dapat ditemukan di server pracetak arXiv.