Aida. La búsqueda de Planeta Nueve

La órbita del Planeta Nueve

Mientras Planet 9 aún no se ha visto, su existencia ha sido revelada por los efectos gravitacionales que tiene sobre los objetos más distantes conocidos en el sistema solar. Hemos utilizado una combinación de simulaciones por ordenador y observaciones de los objetos distantes para hacer una estimación preliminar de la órbita actual del Planeta Nueve. Este análisis es todo detallado en un nuevo artículo científico que estamos preparando, pero nos gustaría compartir los resultados básicos para que todos sepan dónde y cómo tratar de localizar a Planet Nueve en el cielo. Como todavía estamos ultimando los resultados, no se sorprenda si las cosas cambian un poco en la publicación científica final; . no se sorprenda si cambian mucho, aunque Esto es lo que hemos deducido hasta la fecha:

  • Planet Nueve tiene una órbita que es anti-alineado con respecto a los 6 objetos del cinturón de Kuiper excéntricos más distantes, por lo que debe llegar a su perihelio (su máxima aproximación al Sol) en torno a una ascensión recta en el cielo de 16 horas, lo que significa que la posición de perihelio es de arriba recta a finales de mayo. Por el contrario, la órbita trata de afelio (el punto más alejado del sol) a unas 4 horas, o sobre la cabeza recta a finales de noviembre.
  • La alineación de los objetos del cinturón de Kuiper distantes es mejor explaned si la distancia del perihelio es de aproximadamente 200 UA (una UA es la distancia de la Tierra al Sol Neptuno es 30 UA del Sol), aunque podría ser tan distante como ~ 350U.El apphelion es más difícil de precisar (desde Planet Nueve es tan lejos que poco sucede cuando está por ahí), pero es entre aproximadamente 500 UA y 1,200 UA. De hecho, tenemos un conjunto estricto de limitaciones, pero esto da una buena aproximación.
  • Para producir los efectos que vemos, la masa del planeta Nueve debe ser alrededor de 10 veces la masa de la Tierra. Es posible que una masa tan bajo como 5 masas terrestres funcionará. También es posible que podría ser mayor. Se requieren más simulaciones por ordenador para responder a estas preguntas. Tal objeto parece probable que sea un núcleo gigante de hielo expulsado, por lo tanto se supone que el tamaño de Planet Nine está entre aproximadamente 2 veces el radio de la Tierra y 4 veces el radio de la Tierra, en consonancia con las observaciones de exoplanetas de masa similar . Suponemos además que Planet Nueve parece Neptuno y tiene un albedo similar.
  • Las simulaciones por ordenador nos muestran que el plano de la órbita de Planet Nine es aproximadamente la misma que la de los seis objetos del cinturón de Kuiper distantes alineados (que son, ellos mismos, todos en aproximadamente el mismo plano)

A partir de esas conclusiones, se puede estimar la trayectoria orbital del Planeta Nueve, la distancia, el brillo se es, y qué tan rápido se está moviendo en el cielo. Podemos resumir nuestros hallazgos en este argumento sencillo, que nos referimos como el mapa del tesoro:

La trama superior muestra nuestra trayectoria orbital estimada. Las líneas rojas muestran los contornos aproximados de la galaxia de la Vía Láctea, que se incluye en la trama como una advertencia: es mucho más difícil de encontrar objetos cuando la brillante galaxia de la Vía Láctea es en su origen, ya que fuimos testigos con todas las dificultades que el equipo de New Horizons tuvo en la búsqueda de los objetos del cinturón de Kuiper para ir a después del sobrevuelo de Plutón. Si el Planeta Nueve pasa a ser en uno de estos dos lugares en su órbita será, por desgracia, será mucho más difícil de encontrar. La línea azul muestra la eclíptica – la trayectoria de los planetas en el cielo – que muestra que el Planeta Nueve está inclinado unos 30 grados en comparación con los otros planetas de nuestro sistema solar. El ancho de ~ 20 grados de la trayectoria estimada del Planeta Nueve se debe principalmente a las incertidumbres en la inclinación y el argumento del perihelio. A continuación se muestra la distancia al planeta Nueve.En esta gráfica se puede ver las posiciones en el cielo, donde Planet Nine está en su punto más cercano y más lejano del sol. La mayor incertidumbre es en es la distancia más lejana, lo que podría ser tan grande como ~ 1,200 AU. A continuación se muestra una estimación de la magnitud (brillo; números mayores significan más débil; Lamentablemente culpar a los antiguos griegos), que es una función tanto de la distancia y el tamaño. Por último nos muestran la velocidad que el Planeta Nueve se mueve a través del cielo en la oposición. La velocidad es casi debe enteramente a la paralaje, con un poco de movimiento orbital para contrarrestar el movimiento paraláctico. Las unidades son segundos de arco por hora, que es el hasta que la mayoría de nosotros que observar objetos distantes en el sistema solar piensan. Un objeto típico en el cinturón de Kuiper, por ejemplo, se mueve a algo así como 3 segundos de arco / per. Eris, que es el objeto más distante confirmado aún conocido en el sistema solar, se mueve a una velocidad de 1,5 segundos de arco por hora, que es tan lento que se perdió en la primera ronda.La mayoría de los estudios del sistema solar exterior no sería capaz de encontrar Planet Nueve, aunque fuera muy brillante, ya que simplemente se piensa que es una estrella fija. Algunas excepciones se indican a continuación.

Límites observacionales sobre la presencia del Planeta Nueve

En su máximo acercamiento al Sol, Planeta Nueve no es particularmente débil. Muchos de gama alta de espalda telescopios de patio tendrían la capacidad de verlo. Más importante aún, muchos estudios astronómicos rigurosos probablemente ya han detectado. Creemos, por lo tanto, que el Planeta Nueve es no en su punto más cercano (con la advertencia habitual de que la Vía Láctea hace las cosas más difíciles). Los límites de observación más fuertes vienen, pensamos, de las siguientes encuestas (si usted sabe de otra encuesta que cubre la región derecha del cielo a la cadencia correcta, por favor háganoslo saber!):

Búsqueda WISE para el Planeta X:

Hace dos años, a partir de datos de la encuesta de WISE (un amplio campo infrarrojo térmico de todo estudio del cielo en el espacio) Kevin Luhman mostró que no había Júpiter o Saturno masa Planeta X a una gran distancia. Lamentablemente, la encuesta no es muy sensible a ~ Neptuno dimensionado objetos, que apenas se podían ver a AU máxima aproximación Planet Nueve de ~ 200. Luhman ha hecho de nuevo la encuesta utilizando las bandas más sensibles de los datos de WISE (pero que cubre una parte muy limitada del cielo), y los informes que todavía hay nada allí.Él todavía está tratando de entender cuáles son los límites para un objeto de masa ~ 10 la tierra, pero tenemos esperanza de que WISE habría visto Planet Nueve en la sección cerca del perihelio del planeta Nueve donde cruza la Vía Láctea. Manténganse al tanto.

Fortuito todo estudio del cielo:

Hace un año he combinado los datos de él Encuestas Catalina Sky, que buscan asteroides cercanos a la Tierra, que la convierten en una poderosa búsqueda de objetos moviéndoselentamente. Esta encuesta fue uno de los primeros (ya Tombaugh y Kowal!) Para cubrir una gran parte del cielo y ser sensible a objetos extremadamente mueve lentamente (que corresponden a las distancias a ~ 10.000 UA). La encuesta se recuperó todos y cada uno de los objetos del cinturón de Kuiper conocidos brillantes (a excepción de los que están en el plano de la Vía Láctea, de nuevo), pero no se encontraron otros nuevos. Se estimó una eficiencia del 100% de una magnitud de ~ 19.1 en el norte y ~ 18.6 en el sur. Incluso esta encuesta relativamente poco profunda elimina gran parte del espacio de fase Planet Nueve.

Pan STARRS encuesta transitoria:

Hace una semana me tomé la disposición pública encuesta transitoria Pan STARRS y pasé por el mismo análisis que hice para el Catalina Sky Survey. Todavía tengo que entender la profundidad de la encuesta por completo, pero parece que se va a algo así como una magnitud de ~ 21.5.Cubre todos, pero las partes más meridionales de la órbita del planeta Nueve. Excepto por el plano galáctico. Argh. Pero Planet Nueve es por ningún lado.

Pan STARRS movimiento encuesta objeto:

En la reunión de DPS este año, Holman et al. presenta un análisis más completo de los datos PS1 completos, incluyendo uno los objetos sensibles a los que se mueven muy lentamente, y no encontró Planet Nueve (o cualquier otra cosa lejana) a una magnitud de aproximadamente 22,5 (Matt sigue trabajando en números precisos).

Entonces, ¿dónde puede estar Planet Nueve?

Poniendo todo junto, tenemos una imagen cruda que tiene este aspecto de donde podemos descartar Planet Nueve (lo siento por la fealdad; consiguió hoy ocupado …):

La Catalina, Pan STARRS encuestas objetos transitorios y en movimiento hacen un gran trabajo de descartar gran parte del cielo. Por lo general, se pierda el plano galáctico, pero eso es sobre todo rellenados por WISE, por lo menos en su máxima aproximación. . Aunque no podemos estar 100% seguro todavía El territorio inexplorado más grande es que, estadísticamente, es más probable que sea: cerca afelio. Tristemente, el afelio es también muy cerca de la galaxia de la Vía Láctea. Ugh. Entonces, ¿dónde está? Probablemente distante. 500 AU +. Probablemente más débil que magnitud 22. Muy posiblemente, en el centro de la galaxia Vía Láctea. Ahora ir a buscar planeta nueve.

EL ARCA DE LOS DIOSES

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