Wyobraź sobie, że wchodzisz nocą do pokoju, gasisz wszystkie światła i zamykasz żaluzje. Jednak niesamowity blask wydobywa się ze ścian, sufitu i podłogi. Słabe światło ledwie wystarcza, by zobaczyć twoje dłonie przed twarzą, ale trwa. Brzmi jak scena z filmu „Łowcy duchów”? Nie, dla astronomów to prawdziwa okazja. Ale szukanie czegoś, co jest prawie niczym, nie jest łatwe.
Jednym z możliwych wyjaśnień jest to, że powłoka pyłu otacza nasz Układ Słoneczny aż do Plutona i odbija światło słoneczne. Widząc unoszący się w powietrzu kurz złapany w promienie słoneczne, nie jest niespodzianką podczas sprzątania domu. Ale to musi mieć bardziej egzotyczne pochodzenie. Ponieważ poświata jest tak płynnie rozłożona, prawdopodobnym źródłem są niezliczone komety – swobodnie latające pyłowe śnieżne kule lodu. Spadają w kierunku Słońca ze wszystkich różnych kierunków, wypluwając pył, gdy lody sublimują pod wpływem ciepła słonecznego. Jeśli to prawda, byłby to nowo odkryty element architektoniczny Układu Słonecznego. Pozostał niewidoczny, dopóki nie pojawili się bardzo pomysłowi i dociekliwi astronomowie oraz moc Hubble’a.
Oprócz gobelinu błyszczących gwiazd oraz blasku wschodzącego i malejącego Księżyca, nocne niebo wydaje się dla zwykłego obserwatora atramentowoczarne. Ale jak ciemno jest ciemno?
Aby się tego dowiedzieć, astronomowie postanowili posortować 200 000 zdjęć z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a NASA i wykonali dziesiątki tysięcy pomiarów na tych zdjęciach w celu wyszukania pozostałości poświaty tła na niebie w ramach ambitnego projektu o nazwie SKYSURF. Byłoby to światło pozostałe po odjęciu poświaty planet, gwiazd, galaktyk i pyłu w płaszczyźnie naszego Układu Słonecznego (tzw. światło zodiakalne).
Kiedy naukowcy ukończyli tę inwentaryzację, odkryli niezwykle mały nadmiar światła, odpowiadający stałemu blaskowi 10 świetlików rozsianych po całym niebie. To tak, jakby zgasić wszystkie światła w zamkniętym pokoju i nadal znajdować niesamowity blask wydobywający się ze ścian, sufitu i podłogi.
Naukowcy twierdzą, że jednym z możliwych wyjaśnień tej szczątkowej poświaty jest to, że nasz wewnętrzny Układ Słoneczny zawiera delikatną kulę pyłu z komet, które wpadają do Układu Słonecznego ze wszystkich kierunków, a poświata to światło słoneczne odbijające się od tego pyłu. Jeśli jest prawdziwa, ta otoczka pyłowa może być nowym dodatkiem do znanej architektury Układu Słonecznego.
Pomysł ten potwierdza fakt, że w 2021 roku inny zespół astronomów wykorzystał dane ze statku kosmicznego NASA New Horizons do pomiaru tła nieba. Sonda New Horizons przeleciała obok Plutona w 2015 roku i małego obiektu z pasa Kuipera w 2018 roku, a teraz zmierza w przestrzeń międzygwiezdną. Pomiary New Horizons zostały wykonane w odległości od 4 do 5 miliardów mil od Słońca. Jest to znacznie poza sferą planet i asteroid, gdzie nie ma zanieczyszczenia pyłem międzyplanetarnym.
New Horizons wykrył coś nieco słabszego, 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, między nami a odległością, w której sonda New Horizons dokonała pomiarów, znajduje się jeszcze jeden składnik pyłu. Oznacza to, że jest to rodzaj dodatkowego światła pochodzącego z wnętrza naszego Układu Słonecznego” – powiedział Tim Carleton z Arizona State University (ASU).
„Ponieważ nasze pomiary światła szczątkowego są wyższe niż w przypadku New Horizons, uważamy, że jest to zjawisko lokalne, które nie pochodzi daleko poza Układem Słonecznym. Może to być nowy element zawartości Układu Słonecznego, który został postawiony w hipotezę, ale nie zmierzony ilościowo aż do teraz” – powiedział Carleton.
Weteran astronomii z Hubble’a, Rogier Windhorst, również z ASU, jako pierwszy wpadł na pomysł zebrania danych z Hubble’a, aby szukać jakiegokolwiek “światła duchów”. „Ponad 95% fotonów na zdjęciach z archiwum Hubble’a pochodzi z odległości mniejszej niż 3 miliardy mil od Ziemi. Od samego początku Hubble’a większość użytkowników odrzuca te fotony nieba, ponieważ są zainteresowani słabymi, dyskretnymi obiektami na obrazach z Hubble’a, takich jak gwiazdy i galaktyki” – powiedział Windhorst. „Ale te fotony nieba zawierają ważne informacje, które można wydobyć dzięki wyjątkowej zdolności Hubble’a do mierzenia słabych poziomów jasności z dużą precyzją przez trzy dekady jego życia”.
Do projektu SKYSURF przyczyniło się wielu absolwentów i studentów, 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.