Un análisis sorprendente de Globe at Night, un programa de ciencia ciudadana dirigido por NOIRLab de la NSF, concluye que las estrellas están desapareciendo de la vista humana a un ritmo asombroso. El estudio encuentra que, para los ojos humanos, la iluminación artificial ha oscurecido el cielo nocturno más rápidamente de lo que indican las mediciones satelitales. El estudio publicado en la revista Science muestra las contribuciones únicas que los científicos ciudadanos pueden hacer en campos de investigación esenciales.

Desde el arco resplandeciente de la Vía Láctea hasta docenas de intrincadas constelaciones, el ojo humano sin ayuda debería ser capaz de percibir varios miles de estrellas en una noche clara y oscura. Desafortunadamente, la creciente contaminación lumínica ha privado a aproximadamente el 30 % de las personas en todo el mundo y aproximadamente al 80 % de las personas en los Estados Unidos de la vista nocturna de su galaxia natal. Un nuevo artículo publicado en la revista Science concluye que el problema está empeorando rápidamente.

Una nueva investigación basada en la ciencia ciudadana arroja una luz alarmante sobre el problema del ‘resplandor del cielo’ : la iluminación difusa del cielo nocturno que es una forma de contaminación lumínica. Los datos para este estudio provienen de observaciones de fuentes múltiples recopiladas en todo el mundo como parte de Globe at Night, un programa dirigido por NOIRLab de NSF y desarrollado por la astrónoma de NRAO Connie Walker. La investigación revela que el brillo del cielo está aumentando más rápidamente de lo que se muestra en las mediciones satelitales del brillo de la superficie de la Tierra durante la noche.

« A este ritmo de cambio, un niño nacido en un lugar donde se veían 250 estrellas solo podría ver 100 cuando cumpliera 18 años », dijo Christopher Kyba, investigador del Centro Alemán de Investigación de Geociencias y autor principal de el documento que detalla estos resultados.

La contaminación lumínica es un problema familiar que tiene muchos efectos perjudiciales, no solo en la práctica de la astronomía. También tiene un impacto en la salud humana y la vida silvestre, ya que interrumpe la transición cíclica de la luz solar a la luz de las estrellas junto con la cual han evolucionado los sistemas biológicos. Además, la pérdida de estrellas visibles es una pérdida conmovedora del patrimonio cultural humano. Hasta hace relativamente poco tiempo, los humanos a lo largo de la historia tenían una vista impresionante del cielo nocturno estrellado, y el efecto de este espectáculo nocturno es evidente en las culturas antiguas, desde los mitos que inspiró hasta las estructuras que se construyeron en alineación con los cuerpos celestes.

Sin embargo, a pesar de ser un problema bien conocido, los cambios en el brillo del cielo a lo largo del tiempo no están bien documentados, particularmente a escala global.

Globe at Night ha estado recopilando datos sobre la visibilidad estelar todos los años desde 2006.* Cualquiera puede enviar observaciones a través de la aplicación web Globe at Night en una computadora de escritorio o un teléfono inteligente. Después de ingresar la fecha, la hora y la ubicación relevantes, a los participantes se les muestra una serie de mapas estelares. Luego registran cuál coincide mejor con lo que pueden ver en el cielo sin telescopios u otros instrumentos.

Esto da una estimación de lo que se llama la magnitud límite a simple vista, que es una medida de qué tan brillante debe ser un objeto para ser visto. Esto se puede usar para estimar el brillo del resplandor del cielo, porque a medida que el cielo se ilumina, los objetos más débiles desaparecen de la vista.

Los autores del artículo analizaron más de 50 000 observaciones enviadas a Globe at Night entre 2011 y 2022, asegurando la coherencia al omitir las entradas que se vieron afectadas por factores como la nubosidad y la luz de la luna. Se centraron en datos de Europa y América del Norte, ya que estas regiones tenían una distribución suficiente de observaciones en el área terrestre, así como a lo largo de la década estudiada. El documento señala que es probable que el cielo se ilumine más rápidamente en los países en desarrollo, donde las observaciones satelitales indican que la prevalencia de la iluminación artificial está creciendo a un ritmo mayor.

Después de idear un nuevo método para convertir estas observaciones en estimaciones del cambio en el brillo del cielo, los autores encontraron que la pérdida de estrellas visibles reportada por Globe at Night indica un aumento en el brillo del cielo del 9,6% por año durante la última década. Esto es mucho mayor que el aumento global de aproximadamente el 2% anual en el brillo de la superficie medido por satélites.

« Esto demuestra que los satélites existentes no son suficientes para estudiar cómo está cambiando la noche de la Tierra », dijo Kyba. « Hemos desarrollado una forma de ‘traducir’ las observaciones de Globe at Night de la visibilidad de las estrellas realizadas en diferentes lugares de un año a otro en tendencias de cambio de brillo del cielo en todo el continente. Eso demuestra que Globe at Night no es solo una actividad de divulgación interesante. es una medida esencial de una de las variables ambientales de la Tierra ».

Los satélites existentes no son adecuados para medir el brillo del cielo tal como lo ven los humanos. que corresponde al color cian o azul verdoso. Sin embargo, las longitudes de onda más cortas contribuyen de manera desproporcionada al brillo del cielo, porque se dispersan de manera más efectiva en la atmósfera. Los LED blancos, ahora cada vez más utilizados en la iluminación exterior de alta eficiencia, tienen un pico de emisión entre 400 y 500 nanómetros.

« Dado que los ojos humanos son más sensibles a estas longitudes de onda más cortas durante la noche, las luces LED tienen un fuerte efecto en nuestra percepción del brillo del cielo », dijo Kyba. « Esta podría ser una de las razones detrás de la discrepancia entre las mediciones satelitales y las condiciones del cielo reportadas por los participantes de Globe at Night ».

Más allá de las diferencias de longitud de onda, los instrumentos basados ​​en el espacio no miden muy bien la luz emitida horizontalmente, como por ejemplo desde letreros o ventanas iluminados, pero estas fuentes son contribuyentes significativos al brillo del cielo visto desde el suelo. Por lo tanto, las observaciones de la multitud siempre serán invaluables para investigar los efectos humanos directos del brillo del cielo.

« El aumento del brillo del cielo durante la última década subraya la importancia de redoblar nuestros esfuerzos y desarrollar nuevas estrategias para proteger los cielos oscuros », dijo Walker. « El conjunto de datos Globe at Night es indispensable en nuestra evaluación continua de los cambios en el brillo del cielo, y alentamos a todos los que puedan a involucrarse para ayudar a proteger el cielo nocturno estrellado ».

* De 2006 a 2010, los datos de Globe at Night se recopilaron en papel en lugar de un formulario en línea, por lo que eran incompatibles y no se incluyeron en este análisis.