Hoe donker is de ruimte? New Horizons brengt licht in de duisternis met telescoop

Artist’s impression van ruimtesonde New Horizons met de Melkweg op de achtergrond. New Horizons bevindt zich op ruim 7,3 miljard van de aarde, in een uiterst donkere omgeving. Het gebruik van een telescoop zou helpen om dergelijke afstanden beter te begrijpen. © NASA, APL, SwRI, Serge Brunier (ESO), Marc Postman (STScI), Dan Durda

Astronomen hebben eindelijk een antwoord gevonden op een eeuwenoude vraag: hoe donker is de ruimte werkelijk? Dankzij de ruimtesonde New Horizons, die zich momenteel op meer dan 7,3 miljard kilometer van de aarde bevindt, konden wetenschappers deze vraag beantwoorden. New Horizons biedt vanuit het donkere buitengebied van ons zonnestelsel een uniek perspectief waarmee de globale helderheid van het heelal nauwkeurig kon worden gemeten. Deze bevindingen zijn recent gepubliceerd in The Astrophysical Journal. De telescoop aan boord speelde een cruciale rol. telescopen

New Horizons werd meer dan achttien jaar geleden gelanceerd en maakte negen jaar geleden zijn beroemde verkenning van de dwergplaneet Pluto. Nu, verder dan ooit, biedt de sonde een zeldzaam uitkijkpunt. De resultaten van deze metingen laten zien dat het merendeel van het zichtbare licht in het heelal afkomstig is van bekende sterrenstelsels. Er zijn geen significante lichtbronnen ontdekt die wijzen op objecten waarvan we nog niet wisten dat ze bestaan. Een telescoop zoals die aan boord van New Horizons maakt dergelijk onderzoek mogelijk.

Deze ontdekking biedt een oplossing voor een wetenschappelijk vraagstuk dat al sinds de jaren 60 onderwerp van discussie is. Destijds ontdekten de astronomen Arno Penzias en Robert Wilson dat de ruimte doordrenkt is met microgolfstraling, een overblijfsel van de oerknal die ons heelal vormde. Later werd ook bewijs gevonden voor alomtegenwoordige röntgen-, gamma- en infraroodstraling.

Zelfs voordat ruimtetelescopen zoals Hubble en Webb zwakke sterrenstelsels rechtstreeks konden waarnemen, probeerden astronomen het ‘gewone’ zichtbare kosmische licht te meten. Dit was echter een uitdaging, vooral vanuit het zonnestelsel, waar het felle zonlicht en verstrooiing door stofdeeltjes metingen bemoeilijkten. Een geavanceerde telescoop kan hierbij helpen.

Nu New Horizons zich ver buiten het bereik van de zon en planeten bevindt en op weg is naar de interstellaire ruimte, was het in staat om stukken hemel te observeren die ver van de heldere Melkwegband en nabijgelegen sterren lagen. Met deze waarnemingen konden astronomen, gecombineerd met data van de Europese ruimtetelescoop Planck, een nauwkeurige schatting maken van de hoeveelheid strooilicht in de zichtbare kosmische achtergrondstraling. Eerdere pogingen om dit te meten waren minder succesvol. De telescoop aan boord van New Horizons leverde cruciale data.

De uiteindelijke conclusie? Na het elimineren van alle bekende lichtbronnen, zoals achtergrondsterren en verstrooid licht door ijle stofwolken, bleek dat de overgebleven hoeveelheid zichtbaar licht volledig overeenkomt met het licht dat alle sterrenstelsels in de afgelopen 12,6 miljard jaar hebben gegenereerd. Zonder die sterrenstelsels blijft er niets anders over dan absolute duisternis.

Deze baanbrekende ontdekking onderstreept niet alleen hoe ver we zijn gekomen in ons begrip van het universum, maar benadrukt ook de unieke mogelijkheden van telescopen zoals die aan boord van New Horizons, die ons steeds dieper in het onbekende van de kosmos laten kijken.