Чем чувствительнее становятся приборы наблюдения за космосом, тем сильнее астрономы убеждаются в неполноте своих знаний даже по фундаментальным вопросам. Свежим примером этому стало исследование космического фона в оптическом диапазоне. Едва зонд New Horizons добрался до края Солнечной системы, где Солнце перестало ослеплять датчики, измерение яркости космического фона показало, что в его оценке учёные ошиблись в два–три раза.

Зонд «Новые горизонты» в представлении художника. Источник изображения: NASA/APL/SwRI and NASA/JPL-Caltech

Учёные из Рочестерского технологического института воспользовались данными прибора LORRI на космическом аппарате NASA New Horizons («Новые горизонты»), чтобы оценить яркость космического фона Вселенной в оптическом диапазоне. Сейчас «Новые горизонты» зашёл глубоко в Пояс Койпера далеко за орбитой Нептуна и продолжает быстро удаляться от Солнца.

После анализа сотен изображений фонового света, сделанных прибором Long-Range Reconnaissance Imager (LORRI) миссии NASA New Horizons, учёные смогли рассчитать космический оптический фон (КОФ) — сумму света, излучаемого звездами за пределами Млечного Пути за всю историю Вселенной. Выяснилось удивительное: яркость космического оптического фона оказалась от двух до трёх раз выше суммарной яркости всех известных нам галактик. Что-то испускает фотоны света со всех сторон из глубин Вселенной, и мы не видим и не понимаем сути источника этого излучения.

Совсем недавно вышла работа о том, что внутренние области Солнечной системы также испускают больше фонового света, чем можно было бы ожидать. Но в этом случае учёные хотя бы примерно представляют, откуда там может быть фоновое свечение. Что так ярко светится за пределами нашей галактики, сказать пока невозможно.

«Мы видим больше света, чем должны были бы видеть, исходя из популяций галактик, которые, как мы понимаем, существуют, и того, сколько света, по нашим оценкам, они должны производить, — сказала руководитель исследования Тереза Саймонс (Teresa Symons). — Определение того, что производит этот свет, может изменить наше фундаментальное понимание о том, как формировалась Вселенная с течением времени».

Разгадать этот феномен учёные надеются как с помощью новых измерений уже существующими приборами, в частности в рамках проекта CIBER-2 под управлением Михаила Земцова из Рочестерского технологического института и на перспективном спектрофотомере SPHEREx, который будет запущен в 2025 году. Также больше данных со временем предоставит зонд «Новые горизонты», который ещё дальше удалится от Солнца.

«Всё дошло до того, что стало настоящей загадкой, которую необходимо разгадать, — сказал Земцов, профессор-исследователь Центра детекторов и Школы физики и астрономии RIT. — Я надеюсь, что некоторые эксперименты, в которых мы участвуем в RIT, включая CIBER-2 и SPHEREx, помогут нам найти причину этого расхождения».

В NASA сообщают, что зонд Parker Solar Probe начал 6 декабря 14-е сближение с Солнцем, которое продлится до 16 декабря. Ближе всего зонд приблизился к Солнцу 11 декабря. К поверхности звезды он подошёл на 8,5 млн км. К этому моменту скорость аппарата достигла 586 829 км/ч. На такой скорости путешествие от Земли до Луны заняло бы меньше часа полёта.

Зонд Parker Solar Probe в представлении художника. Источник изображения: NASA

Хотя это не принципиально, зонд не смог побить свой прежний рекорд по набору скорости. Быстрее всего он двигался при сближении с Солнцем год назад, когда разогнался до 586 864 км/ч. Но новые рекорды впереди. Аппарату предстоит сблизиться с Солнцем ещё 10 раз. После 24-й встречи, которая запланирована на 2024 год, Солнце больше не отпустит зонд от себя и он упадёт на звезду. Точнее, сгорит при падении на неё.

Зонд начал свои сближения с Солнцем в период минимальной активности звезды и сейчас проходит сближения в период растущей активности нового 11-летнего цикла. Это позволяет черпать бесценные данные об активности заряжённых частиц вблизи звезды на протяжении всего цикла от начала до его пика. Например, во время предыдущей близкой встречи с Солнцем 5 сентября этого года Parker пролетел через один из самых мощных корональных выбросов массы в истории. Одно дело наблюдать за такими событиями издалека и совсем другое погрузить в них научные приборы.

«Это очень захватывающее время, когда космический аппарат летит так близко к Солнцу и наблюдает за его активностью, — сказал Нур Рауафи (Nour Raouafi), научный сотрудник проекта Parker Solar Probe в Лаборатории прикладной физики им Джона Хопкинса (APL) в Лореле, штат Мэриленд. — Первая часть миссии проходила во время минимума солнечного цикла, когда мы узнали так много нового об относительно спокойных условиях в солнечной атмосфере. Теперь Parker Solar Probe отправляется в новое путешествие, где Солнце будет более активным. Каждая близкая встреча открывает новые возможности для лучшего понимания того, как работает Солнце и как оно влияет на нас здесь, на Земле, и за её пределами».