Een recente studie analyseert gegevens die zijn verzameld op 44 van de donkerste plekken ter wereld, inclusief de observatoria van de Canarische Eilanden, om de eerste complete referentiemethode te ontwikkelen om de natuurlijke helderheid van de nachtelijke hemel te meten met behulp van goedkope fotometers.

Van de 44 fotometers in het onderzoek, het observatorium Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma, Canarische Eilanden) valt op bij de donkerste van alle geanalyseerde luchten.

De nachtelijke hemel is niet helemaal donker; zelfs op de meest afgelegen plaatsen is er een gloed in de lucht die wordt geproduceerd door natuurlijke componenten, zowel terrestrische als buitenaardse, en door kunstmatige verlichting van menselijke oorsprong. Hoewel de belangrijkste heldere bronnen, zoals de maan, De melkweg, en het Zodiakaallicht zijn gemakkelijk herkenbaar, er is een gloed die de helderheid van de hemel domineert in de donkerste nachten, geproduceerd in de bovenste lagen van de atmosfeer, en waarvan de sterkte afhangt van een reeks complexe factoren zoals de tijd van het jaar, de geografische ligging, en de zonnecyclus.

Zonnecycli zijn geordend in perioden van activiteit die 11 jaar duren. We verwijzen naar het zonnemaximum wanneer de activiteit van de zon is toegenomen, zonnevlekken verschijnen op het oppervlak, en zijn stralingsemissie is toegenomen, die de moleculen in de atmosfeer van de aarde aantast, waardoor de helderheid van de nachtelijke hemel toeneemt. Wanneer deze gebeurtenissen veel worden verminderd, noemen we dit zonneminimum.

In 2018 ging zonnecyclus 24 deze fase in en sindsdien een reeks fotometers, TESS, over de hele wereld gelegen, hebben 11 miljoen metingen verzameld die zijn gebruikt om een ​​referentiemethode te definiëren voor de studie van natuurlijke duisternis met dergelijke apparatuur. Onder de resultaten in het artikel, die binnenkort wordt gepubliceerd in Het astronomische tijdschrift , er zijn uitstekende "systematische waarnemingen van korte periodevariaties (in de orde van tientallen minuten, of van uren) in de helderheid van de hemel, onafhankelijk van de site, het seizoen, de tijd van de nacht, of van zonneactiviteit, en die zijn getoond, Voor de eerste keer, met goedkope fotometers, geassocieerd te worden met gebeurtenissen geproduceerd in de bovenste lagen van de mesosfeer, dat wil zeggen tegen de "airglow", legt Miguel R. Alarcón uit, een onderzoeker aan het Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en eerste auteur van het artikel.

"Dit werk heeft de hoge gevoeligheid aangetoond van goedkope fotometers als ze in een netwerk zijn gekoppeld. De uiteindelijke analyse van de volledige set TESS-fotometers toont de Gegenschein, een vage gloed in de nachtelijke hemel, zichtbaar rond de ecliptica, hetzelfde vlak waarop we het dierenriemlicht en de planeten zien", legt Miquel Serra-Ricart uit, een astronoom bij de IAC en een co-auteur van het artikel. "Het netwerk van fotometers heeft aangetoond, nogmaals, dat de Canarische Observatoria in de Eerste Divisie zitten", voegt hij eraan toe.

Van de 44 fotometers die gegevens namen uit plaatsen als Namibië, Australië, Mexico, Argentinië en de Verenigde Staten, onder andere, kon worden vastgesteld dat het Observatorium Roque de los Muchachos (ORM, Garafia, La Palma, Canarische Eilanden) is de donkerste van allemaal". Zoals te lezen is in het artikel, de duisternis op de ORM benadert de natuurlijke duisternis, kunstlicht voegt slechts 2% toe aan de hemelachtergrond. Van het netwerk van fotometers geïnstalleerd op het Spaanse schiereiland, we zouden de uitstekende duisternis van de lucht in de Gemeenschap van Extremadura moeten uitkiezen, de regio van Montsec (Lleida), Javalambre (Teruel) de Sierra Nevada en de Pyreneeën in Navarra.

Lichtvervuiling bestuderen

De gloed die wordt geproduceerd door de verstrooiing van kunstlicht 's nachts (ALAN) door de componenten van de atmosfeer (gasmoleculen, spuitbussen, wolken...) staat bekend als kunstmatige hemelgloed. Schattingen suggereren dat meer dan 10% van het aardoppervlak ALAN ontvangt en dat dit cijfer stijgt tot 23% als we de atmosferische hemelgloed meenemen. Ongeveer 80% van de menselijke bevolking leeft op plaatsen met lichtvervuiling, en ongeveer een derde van hen kan de Melkweg niet zien. Er zijn nog maar weinig plaatsen in de wereld waar men kan waarderen, observeren, en meet de natuurlijke duisternis.

De zorgwekkende gevolgen van lichtvervuiling door menselijk handelen, voor de natuur, onze gezondheid, en voor astronomie, wetenschappelijke interesse in dit soort luchtverontreiniging hebben gemotiveerd. In de afgelopen decennia is er zijn verschillende steeds nauwkeuriger apparaten ontwikkeld en op de markt gebracht om de duisternis 's nachts te meten. De TESS-fotometers van het STARS4ALL-project, die deze studie mogelijk maakten, zijn gebaseerd op dezelfde sensor als de Sky Quality Meter (SQM) fotometer.

EELabs:Duurzaam gebruik van kunstlicht

Maar nu zijn er nieuwe projecten aan de gang die gebruik maken van nieuwe technologieën, om deze dreiging verder te onderzoeken. Dit artikel stelt voor dat om het bereik van lichtvervuiling te meten, het nodig is om metingen van het verstrooide licht van stedelijke kernen gemaakt vanuit de ruimte (voornamelijk van satellieten) te combineren met kaarten van duisternis in afgelegen natuurgebieden die zijn genomen door het installeren van netwerken van zelfrijdende fotometers met hoge tijdresolutie en een gemiddelde afstand van enkele kilometers. Dit is een van de hoofddoelen van het EELabs-project. EELabs (Energy Efficiency Laboratories) wordt gecoördineerd door het Instituto de Astrofísica de Canarias, met deelname van de Portugese Vereniging voor de studie van Vogels (SPEA), de Universiteit van Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC) en het Technologisch Instituut voor Hernieuwbare Energie (ITER).