Setelah Cakrawala Baru keluar Di Luar Pluto, Akhirnya Bisa Mengukur Kecerahan Bima Sakti
Physics

Setelah Cakrawala Baru keluar Di Luar Pluto, Akhirnya Bisa Mengukur Kecerahan Bima Sakti

Pesawat ruang angkasa New Horizons telah melaju menjauh dari Bumi sejak diluncurkan pada tahun 2006. Para ilmuwan yang menggunakan spektrograf pencitraan UV Alice di atas kapal New Horizons, telah dengan sabar tetapi secara sporadis mengumpulkan data selama 15 tahun itu, tetapi juga menunggu untuk mendapatkan jarak yang cukup jauh dari Bumi. Matahari untuk melakukan pengukuran tertentu: kecerahan latar belakang Lyman-alpha dari Bima Sakti. Sampai sekarang, ini belum pernah diukur secara akurat.

Peta warna palsu ini menunjukkan beberapa pemindaian latar belakang Lyman-alpha di atas langit, yang diperoleh oleh spektrograf ultraviolet Alice di pesawat ruang angkasa New Horizons ketika jaraknya 45 AU dari Matahari. Data sesuai dengan model yang mendasari komponen surya dari latar belakang Lyman-alpha yang kecerahan konstan dari Bima Sakti telah ditambahkan. Latar belakang lebih terang di kedua arah di dekat Matahari kita, yang ditandai di sini dengan titik oranye. Kredit: SwRI

“Semakin jauh kita menjauh dari Matahari, semakin sedikit kita dibutakan oleh komponen surya dari latar belakang Lyman-alpha,” kata anggota tim New Horizons Dr. Randy Gladstone, penulis makalah baru yang diterbitkan di Jurnal Astronomi. “Ini telah menjadi sesuatu yang telah ditebak oleh para astronom selama beberapa dekade. Sekarang kami memiliki angka yang jauh lebih tepat.”

Gladstone dan timnya menggunakan Alice untuk melakukan pengamatan latar belakang Lyman-alpha (Ly?) beberapa kali selama misi: Tiga kali selama pelayaran ke Pluto, pengamatan lain hanya satu bulan sebelum misi terbang lintas Pluto, serta satu hari setelahnya, dan lima kali sejak itu, hanya berjarak lebih dari 47 au dari Matahari.

Apa yang ditemukan Alice adalah bahwa komponen galaksi dari latar belakang Lyman-alpha sekitar 20 kali lebih terang daripada latar belakang Lyman-alpha di dekat Bumi.

Instrumen di New Horizons. Spektrograf pencitraan UV Alice telah digunakan untuk mempelajari komposisi atmosfer dan mencari atmosfer di sekitar Charon, serta mengukur latar belakang ultraviolet Lyman-alpha di galaksi kita. Kredit: Laboratorium Fisika Terapan NASA/Johns Hopkins University/Southwest Research Institute .

Latar belakang ultraviolet Lyman-alpha pertama kali terdeteksi pada 1960-an, dan sampai sekarang, para ilmuwan hanya dapat membuat perkiraan seberapa meresapnya – dan perkiraan ini sangat bervariasi selama 60 tahun terakhir.

Cahaya latar belakang ultraviolet Lyman-alpha menembus ruang dan dapat digunakan untuk mengkarakterisasi angin lemah atom hidrogen yang bertiup melalui Tata Surya kita. Mempelajari panjang gelombang cahaya ini – yang sekitar empat kali lebih pendek dari yang dapat dilihat mata manusia – memungkinkan para astronom untuk benar-benar melihat dalam gelap. Ahli kosmologi observasional telah mampu memetakan distribusi materi di alam semesta, dan instrumen yang mirip dengan Alice di Lunar Reconnaissance Orbiter yang disebut LAMP (Lyman Alpha Mapping Project) digunakan untuk menggambarkan kawah gelap permanen di dekat kutub utara dan selatan planet ini. Bulan.

Peta yang menunjukkan daerah yang dibayangi secara permanen (biru) yang menutupi sekitar 3 persen kutub selatan bulan. Kredit: Misi NASA Goddard/LRO.

Di luar angkasa, latar belakang galaksi Lyman-alpha berasal dari daerah panas di sekitar bintang masif yang mengionisasi semua materi di dekat mereka, yang terutama adalah hidrogen. Atom hidrogen di antara bintang-bintang menyebarkan foton ini menjadi cahaya yang seragam di seluruh ruang. Namun di sebagian besar tata surya kita, latar belakangnya didominasi oleh foton Lyman-alpha yang dipancarkan oleh matahari.

“Latar belakang Lyman-alpha telah banyak dipelajari di dekat orbit Bumi, dan cukup terang sehingga jika kita bisa melihatnya, langit malam tidak akan pernah lebih gelap dari senja,” Gladstone menjelaskan dalam siaran pers. “Sangat terang dari matahari Lyman-alpha sehingga kami tidak yakin seberapa besar kontribusi galaksi Bima Sakti terhadap kecerahan keseluruhannya. Ini seperti berdiri di dekat lampu jalan di malam berkabut. Kabut menyebarkan cahaya lampu, membuatnya sulit untuk melihat hal lain.”

Di Sabuk Kuiper tempat New Horizons berjalan, komponen sinar matahari yang tersebar dari sinyal Lyman-alpha jauh lebih terang dan komponen yang lebih redup dari daerah terdekat Bima Sakti menjadi lebih mudah untuk dibedakan. Tim mengatakan dalam makalah mereka bahwa pengukuran yang lebih tepat akan membantu para astronom lebih memahami daerah terdekat dari galaksi Bima Sakti.

“Betapa hebatnya sumber daya New Horizons,” kata penyelidik utama New Horizons Alan Stern, “tidak hanya untuk eksplorasi Sabuk Kuiper, tetapi juga untuk memahami lebih banyak tentang galaksi kita dan bahkan alam semesta di luar galaksi kita melalui pengamatan ini dan lainnya oleh muatan instrumen ilmiah kami.”

Referensi:

GR Gladstone, dkk. “Deteksi Cakrawala Baru dari Latar Belakang Lyman- Galaksi Lokal“. Jurnal Astronomi 162.6 (2021).

Sumber: Universe Today, oleh Nancy Atkinson.



Posted By : hk prize