Wyobraź sobie, że wchodzisz do pokoju w nocy, gasisz wszystkie światła i zamykasz rolety. Jednak ze ścian, sufitu i podłogi wydobywa się niesamowita poświata. Słabe światło jest ledwo wystarczające, aby zobaczyć swoje ręce przed twarzą, ale utrzymuje się. Brzmi jak scena z „Ghost Hunters”? Nie, dla astronomów to jest prawdziwa sprawa. Ale szukanie czegoś, co jest bliskie zeru nie jest łatwe.

Jednym z możliwych wyjaśnień jest to, że skorupa pyłu otacza nasz Układ Słoneczny aż do Plutona i odbija światło słoneczne. Widząc unoszący się w powietrzu pył złapany w promienie słoneczne nie jest niespodzianką podczas sprzątania domu. Ale to musi mieć bardziej egzotyczne pochodzenie. Ponieważ poświata jest tak gładko rozłożona, prawdopodobnym źródłem są niezliczone komety – swobodnie latające pyłowe śnieżne kule lodu. Spadają one w kierunku Słońca z różnych kierunków, wyrzucając z siebie pył, gdy lód sublimuje pod wpływem ciepła ze Słońca. Gdyby były prawdziwe, byłby to nowo odkryty element architektoniczny Układu Słonecznego. Pozostał niewidoczny do czasu, gdy pojawili się bardzo pomysłowi i ciekawi astronomowie oraz moc Hubble’a.

Pomijając gobelin błyszczących gwiazd oraz blask woskującego i słabnącego Księżyca, nocne niebo dla zwykłego obserwatora wygląda jak atramentowa czerń. Ale jak ciemne jest ciemne?

Aby się tego dowiedzieć, astronomowie postanowili przejrzeć 200 000 zdjęć z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a NASA i wykonać na nich dziesiątki tysięcy pomiarów w poszukiwaniu szczątkowej poświaty na niebie w ramach ambitnego projektu o nazwie SKYSURF. Byłaby to jakakolwiek pozostałość światła po odjęciu blasku pochodzącego od planet, gwiazd, galaktyk oraz od pyłu w płaszczyźnie naszego Układu Słonecznego (zwanego światłem zodiakalnym).

Kiedy badacze zakończyli ten spis, znaleźli niezwykle maleńki nadmiar światła, odpowiadający stałemu blaskowi 10 ogników rozłożonych na całym niebie. To tak jakby zgasić wszystkie światła w zamkniętym pokoju i nadal znajdować niesamowity blask pochodzący ze ścian, sufitu i podłogi.

Naukowcy twierdzą, że jednym z możliwych wyjaśnień tego szczątkowego blasku jest to, że nasz wewnętrzny Układ Słoneczny zawiera delikatną sferę pyłu z komet, które wpadają do Układu Słonecznego ze wszystkich kierunków, a blask jest światłem słonecznym odbijającym się od tego pyłu. Jeśli to prawda, ta powłoka pyłowa mogłaby być nowym dodatkiem do znanej architektury Układu Słonecznego.

Pomysł ten jest wzmocniony przez fakt, że w 2021 roku inny zespół astronomów wykorzystał dane z sondy kosmicznej NASA New Horizons, aby również zmierzyć tło nieba. New Horizons przeleciał obok Plutona w 2015 roku i małego obiektu pasa Kuipera w 2018 roku, a teraz zmierza w przestrzeń międzygwiezdną. Pomiary New Horizons zostały wykonane w odległości od 4 mld do 5 mld mil od Słońca. Jest to znacznie poza sferą planet i asteroid, gdzie nie ma zanieczyszczeń od pyłu międzyplanetarnego.

New Horizons wykrył coś nieco bledszego, co najwyraźniej pochodzi z bardziej odległego źródła niż wykrył Hubble. Źródło światła tła widzianego przez New Horizons również pozostaje niewyjaśnione. Istnieje wiele teorii, od rozpadu ciemnej materii po ogromną, niewidoczną populację odległych galaktyk.

„Jeśli nasza analiza jest poprawna, to między nami a odległością, w której New Horizons dokonał pomiarów, znajduje się jeszcze jeden składnik pyłu. Oznacza to, że jest to jakieś dodatkowe światło pochodzące z wnętrza naszego układu słonecznego” – powiedział Tim Carleton z Arizona State University (ASU).

„Ponieważ nasz pomiar światła szczątkowego jest wyższy niż New Horizons uważamy, że jest to lokalne zjawisko, które nie pochodzi z daleka poza Układem Słonecznym. Może to być nowy element do zawartości Układu Słonecznego, który był przedmiotem hipotez, ale nie został do tej pory ilościowo zmierzony” – powiedział Carleton.

Weteran astronomii Hubble’a Rogier Windhorst, również z ASU, pierwszy wpadł na pomysł, aby złożyć dane z Hubble’a i udać się na poszukiwanie jakiegokolwiek „światła duchów”. „Ponad 95% fotonów na zdjęciach z archiwum Hubble’a pochodzi z odległości mniejszych niż 3 miliardy mil od Ziemi. Od bardzo wczesnych dni Hubble’a większość użytkowników Hubble’a odrzuciła te sky-photons, ponieważ interesują ich słabe dyskretne obiekty na obrazach Hubble’a, takie jak gwiazdy i galaktyki” – powiedział Windhorst. „Ale te sky-photons zawierają ważne informacje, które można wydobyć dzięki unikalnej zdolności Hubble’a do mierzenia słabych poziomów jasności z dużą precyzją w ciągu trzech dekad jego życia”.

Do projektu SKYSURF przyczyniło się wielu absolwentów i studentów studiów licencjackich, w tym Rosalia O’Brien, Delondrae Carter i Darby Kramer z ASU, Scott Tompkins z University of Western Australia, Sarah Caddy z Macquarie University w Australii i wielu innych.

Źródło: NASA/Goddard Space Flight Center.