Los cielos nocturnos cada vez más brillantes ¿Por qué?

El cielo nocturno está cambiando. La contaminación lumínica terrestre no solo está aumentando rápidamente, sino que un número cada vez mayor de satélites y desechos espaciales en órbita alrededor de la Tierra también están afectando el cielo nocturno.

Investigaciones anteriores mostraron que los satélites y los desechos espaciales pueden aumentar el brillo general del cielo nocturno. En un nuevo artículo en Nature Astronomy, John C. Barentine ,junto con sus colegas, afirma que "aplicamos este conocimiento para predecir el desempeño de un importante estudio astronómico del cielo. Encontramos que este fenómeno puede hacer que la encuesta sea un 7,5% menos eficiente y US$21,8 millones más costosa".

Un cielo cada vez más brillante

Como astrónomo cultural, estoy interesado en el papel del cielo nocturno en las tradiciones culturales de todo el mundo. En particular, estoy interesado en cómo la contaminación lumínica y el aumento del número de satélites afectan a las diferentes comunidades.

El número de satélites en órbita está creciendo rápidamente. Desde 2019, la cantidad de satélites funcionales en órbita se ha más que duplicado a alrededor de 7600. El aumento se debe principalmente a que SpaceX y otras compañías lanzaron grandes grupos de satélites para proporcionar comunicaciones de Internet de alta velocidad en todo el mundo.

Para finales de esta década, estimamos, puede haber 100.000 satélites en órbita alrededor de la Tierra. Las colisiones que generan desechos espaciales son más probables a medida que el espacio se llena de nuevos satélites. Otras fuentes de desechos incluyen la destrucción intencional de satélites en pruebas de guerra espacial.

Un número cada vez mayor de satélites y desechos espaciales reflejan cada vez más luz solar hacia el lado nocturno de la Tierra. Es casi seguro que esto cambiará la apariencia del cielo nocturno y dificultará la investigación de los astrónomos.

Una forma en que los satélites impactan en la astronomía es apareciendo como puntos de luz en movimiento, que aparecen como rayas en las imágenes de los astrónomos. Otra es aumentando el brillo difuso del cielo nocturno . Esto significa que todos los satélites que son demasiado tenues o pequeños para ser vistos individualmente, así como todos los pequeños fragmentos de basura espacial, todavía reflejan la luz del sol, y su efecto colectivo es hacer que el cielo nocturno parezca menos oscuro.

Tiempos difíciles para los astrónomos

En la nueva investigación, se presenta los primeros cálculos publicados de los efectos agregados de los satélites y los desechos espaciales en órbita terrestre baja en las principales instalaciones de investigación astronómica en tierra.

Se observa que el efecto en el estudio planificado a gran escala del cielo nocturno que se llevará a cabo en el Observatorio Vera Rubin a partir de 2024. Se descubrió que, para 2030, la luz reflejada de los objetos en la órbita terrestre baja probablemente aumentará el brillo difuso de fondo para esta predicción en al menos un 7,5% en comparación con un cielo no contaminado.

Esto también disminuiría la eficiencia en un 7,5%. Durante los diez años de duración del estudio, se estimó que esto agregaría unos US$21,8 millones al costo total del proyecto.

Los cielos nocturnos más brillantes significan que se necesitan exposiciones más largas a través de telescopios para ver objetos distantes en el cosmos. Esto significará que para proyectos con una cantidad fija de tiempo de observación, se logrará menos ciencia y habrá una mayor competencia por el acceso al telescopio.

Además, los cielos nocturnos más brillantes también reducirán los límites de detección de los estudios del cielo y es posible que no se detecten los objetos más tenues, lo que resultará en oportunidades de investigación perdidas.

Algunos eventos astrofísicos son raros y si los investigadores no pueden verlos cuando ocurren, es posible que no haya una oportunidad de volver a ver fácilmente un evento determinado durante el período operativo de una encuesta. Un ejemplo de objetos débiles son los objetos cercanos a la Tierra: cometas y asteroides en órbitas cercanas a la Tierra. Los cielos nocturnos más brillantes hacen que sea más probable que estos objetos potencialmente peligrosos pasen desapercibidos.

Una transformación dramática y sin precedentes

Los aumentos en el brillo difuso del cielo nocturno también cambiarán la forma en que vemos el cielo nocturno a simple vista. Como el ojo humano no puede resolver objetos pequeños individuales tan bien como lo hace un telescopio, un aumento en los satélites y la basura espacial creará un aumento aún mayor en el brillo aparente del cielo nocturno. (Al usar un telescopio o binoculares, uno podría distinguir más de los satélites más tenues individualmente).

El aumento proyectado en el brillo del cielo nocturno hará cada vez más difícil ver las estrellas más débiles y la Vía Láctea, los cuales son importantes en varias tradiciones culturales . A diferencia de la contaminación lumínica "basada en el suelo" (que tiende a ser peor cerca de las grandes ciudades y áreas densamente pobladas), los cambios en el cielo serán visibles desde prácticamente cualquier lugar de la superficie de la Tierra.

Si la cantidad de satélites y desechos espaciales continúa creciendo al ritmo esperado, los impactos serán aún más pronunciados.

Se está presenciando una transformación dramática, fundamental y quizás semipermanente del cielo nocturno sin precedentes históricos y con una supervisión limitada. Tal transformación tendrá profundas consecuencias para la astronomía profesional, así como para cualquiera que desee ver un cielo nocturno sin contaminación.

Referencias

- The proliferation of space objects is a rapidly increasing source of artificial night sky brightness. M Kocifaj, F Kundracik, J C Barentine, S Bará
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, Volume 504, Issue 1, June 2021, Pages L40–L44, https://doi.org/10.1093/mnrasl/slab030

- Aggregate effects of proliferating low-Earth-orbit objects and implications for astronomical data lost in the noise. John C. Barentine, Aparna Venkatesan, Jessica Heim, James Lowenthal, Miroslav Kocifaj & Salvador Bará.
Nature Astronomy volume 7, pages252–258 (2023)

Nature Astronomy - Phys.org - The Conversation