Cientistas da New Horizons fazem observações ultravioletas marcantes da heliosfera, do universo e do meio interestelar local

A posição distante da espaçonave da NASA evita poeira e poluição luminosa ultravioleta mais perto do Sol 

A linha vermelha marca o caminho da espaçonave New Horizons até o distante Cinturão de Kuiper. A posição atual da sonda na Cintura de Kuiper, onde as observações podem evitar interferências mais próximas da Terra, permite-lhe fazer observações astrofísicas únicas sem a poluição luminosa e de poeira no interior do sistema solar. (Crédito: NASA/Johns Hopkins APL/SwRI) 

Os cientistas da missão New Horizons da NASA estão a perseguir novos objetivos de investigação e a fazer observações astrofísicas e heliosféricas únicas com o conjunto de instrumentos a bordo da nave espacial New Horizons. Este projeto único tira partido da atual posição da nave espacial na distante Cintura de Kuiper, onde as observações evitam vários tipos de obscurecimentos visuais mais próximos da Terra. 

A nave interplanetária New Horizons foi lançada em 2006. O seu objetivo central era compreender melhor o desenvolvimento de Plutão, da Cintura de Kuiper e do Sistema Solar. As suas passagens históricas por Plutão, em 2015, e pelo objeto da Cintura de Kuiper, Arrokoth, em 2019, geraram manchetes em todo o mundo e numerosos resultados científicos inovadores. Desde então, a nave espacial tem enviado imagens notáveis e outros dados dos confins do Sistema Solar.

"Uma boa ferramenta pode ser usada para muitas coisas", disse Joel Parker, cientista adjunto do projeto New Horizons do SwRI (Southwest Research Institute) em Boulder, no estado norte-americano do Colorado. "É emocionante desenvolver novos usos para a New Horizons, que se juntam aos originalmente previstos à medida que a missão continua.

A nave espacial e o seu poderoso conjunto de instrumentos estão de excelente saúde à medida que a missão prossegue através da Cintura de Kuiper. Desse ponto, a New Horizons está numa posição única não só para continuar o trabalho de ciência planetária, mas também para contribuir para estudos importantes de astrofísica e heliofísica".

Parker é um membro de longa data da equipa da New Horizons, tendo sido membro da equipa científica e gestor de projeto do espetrógrafo ultravioleta da nave espacial, Alice.

"A New Horizons está numa posição única para fazer observações astrofísicas que são difíceis ou impossíveis de fazer aqui na Terra ou mesmo em órbita", disse Parker. "Muitas coisas podem obscurecer as observações, mas um dos maiores problemas é a poeira no interior do Sistema Solar.

Os cientistas da missão New Horizons e colegas externos estão a tirar partido da posição da nave espacial na distante Cintura de Kuiper para fazer observações astrofísicas e heliosféricas únicas. Alice, o espetrógrafo ultravioleta da nave espacial, efetuou 75 varreduras do céu em setembro de 2023, num total de 150 horas de observações. Estes dados centram-se na luz dos átomos de hidrogénio no comprimento de onda ultravioleta Lyman-alfa em todo o céu, tal como observado do ponto de vista da New Horizons no Sistema Solar distante. Este mapa mostra os dados das observações sobrepostos num modelo "suavizado" do fundo Lyman-alfa esperado. Crédito: NASA/APL de Johns Hopkins/SwRI

Pode não ser óbvio quando se olha para um céu noturno limpo, mas há muita poeira na secção interna do Sistema Solar. Há também uma grande quantidade de obscurecimento em certos comprimentos de onda ultravioleta a distâncias mais próximas devido ao hidrogénio que permeia o nosso sistema planetário, mas que é muito reduzido na Cintura de Kuiper e na heliosfera exterior".

A poeira é o resultado da colisão de asteroides, cometas e outros objetos ou da libertação de poeira por outras razões. À medida que a New Horizons se afasta da Terra para a Cintura de Kuiper e mais além, a poeira torna-se consideravelmente menos densa. Além disso, a contaminação do Sol e a dispersão da sua luz na poeira e no hidrogénio gasoso diminuem perto da posição da nave espacial no limite do Sistema Solar.

"É como conduzir através de um nevoeiro espesso e, quando se passa por uma colina, fica tudo claro", disse Parker. "De repente, podemos ver coisas que estavam obscurecidas. Quando se está a tentar procurar uma luz muito ténue fora do nosso Sistema Solar ou da nossa Galáxia, esse obscurecimento cria um desafio".

As observações terrestres de objetos para lá do Sistema Solar têm de ter em conta a interferência da poeira e da luz, o que exige que os cientistas criem modelos que estimem o grau de obstrução da visão. A equipa da New Horizons tira partido da posição da nave espacial na Cintura de Kuiper para compreender melhor a precisão destes modelos e para fazer observações sem ter de fazer correções baseadas em modelos de poeira.

"Se medirmos a forma como o 'nevoeiro' muda à medida que nos afastamos, podemos criar melhores modelos para as nossas observações a partir da Terra", disse Parker. "Com modelos mais precisos, podemos subtrair mais facilmente os efeitos da luz e da contaminação por poeiras."

A equipa da New Horizons está particularmente interessada no fundo cósmico ótico e no que este revela sobre a evolução das galáxias ao longo da história do Universo, incluindo pistas sobre a natureza da matéria escura. Os membros da equipa também estão interessados em observar o fundo cósmico ultravioleta, que pode esclarecer o ritmo de formação estelar, os choques interestelares e a dispersão de poeira, bem como melhorar os modelos de observação existentes e mapear a distribuição de hidrogénio na heliosfera exterior e nas partes próximas do meio interestelar.

"A ciência planetária de referência que a New Horizons está a fazer e continua a fazer é espantosa, mas também é espantoso ver a nave espacial a contribuir significativamente para outros campos importantes da ciência, como a astrofísica e a heliofísica", disse Alan Stern, o investigador principal da New Horizons do SwRI.

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