Esa es básicamente mi pregunta, surgió cuando vi un artículo (aquí está el artículo científico , que debería ser de lectura gratuita) que decía que dos científicos de Caltech podrían haber encontrado el noveno planeta del sistema solar.
El problema de encontrar un nuevo planeta en nuestro sistema solar no es que sea demasiado débil, sino saber dónde mirar en un cielo muy, muy grande. Es probable que este supuesto planeta 9 esté en el rango de magnitud 20-28 (a menos que sea un agujero negro primordial de masa planetaria, en cuyo caso será invisible excepto por cualquier acumulación de luminosidad). Esto es débil (especialmente en el extremo débil), pero ciertamente no está fuera del alcance de los grandes telescopios de hoy. Entiendo que actualmente se están rastreando varias partes del cielo, en busca de un objeto débil con un paralaje (muy) grande.
El problema es que, si bien es comparativamente fácil buscar en grandes áreas del cielo con bastante rapidez si está interesado en objetos brillantes; para hacer búsquedas profundas normalmente estás limitado (por el tiempo) a áreas pequeñas. Y tienes que repetir tus observaciones para encontrar un objeto que se mueva con respecto a las estrellas de fondo.
Si el planeta 9 hubiera sido un gigante gaseoso, habría sido autoluminoso, debido a la contracción gravitatoria, y habría sido recogido por sondeos infrarrojos como 2MASS y WISE. Pero la sugerencia es que es rocoso o helado, solo se puede observar en la luz reflejada del Sol y, por lo tanto, es un objeto muy débil en longitudes de onda visibles.
Con exoplanetas alrededor de otras estrellas que pueden estar a cientos o miles de años luz de distancia, sabes dónde buscar, básicamente cerca de la estrella. El ángulo sólido que tienes que buscar es comparativamente pequeño. Dicho esto, hay otros problemas que superar, principalmente el contraste extremo en el brillo entre el planeta y la estrella, lo que significa que los únicos exoplanetas fotografiados directamente (o compañeros de baja masa) de otras estrellas son mucho más masivos (al menos por un orden). de magnitud) que el posible nuevo planeta 9. De hecho, si estos objetos existieran en nuestro sistema solar, ya los habríamos encontrado fácilmente en estudios infrarrojos de todo el cielo como 2MASS y WISE.
Los planetas más pequeños que se han encontrado alrededor de otras estrellas no se encuentran mediante imágenes directamente. Se encuentran indirectamentetransitando por su estrella madre o a través del desplazamiento Doppler causado por su atracción gravitacional sobre su estrella madre. Para un objeto en nuestro sistema solar que está lejos del Sol, la primera de estas técnicas simplemente no es posible: el planeta 9 nunca transitará frente al Sol desde nuestro punto de vista. La segunda técnica tampoco es factible porque (a) la amplitud del movimiento inducido en el Sol sería demasiado pequeña para ser detectada y (b) la señal periódica que uno estaría buscando tendría un período de unos 20.000 años. Todos los exoplanetas detectados indirectamente tienen períodos de unos 15 años o menos (básicamente similar al tiempo que los hemos estado monitoreando).
También vale la pena enfatizar que si observáramos nuestro sistema solar, incluso desde una estrella cercana, es poco probable que captemos el planeta 9, pero encontraríamos a Júpiter, Saturno y posiblemente uno de los planetas interiores si pasara a transitar. En otras palabras, nuestro censo de exoplanetas alrededor de otras estrellas no está completo. Ver Si el sistema solar de Alpha Centauri A reflejara exactamente el nuestro, ¿qué seríamos capaces de detectar? para más detalles.
La razón por la que podemos ver exoplanetas a miles de años luz de distancia pero no un planeta a 200 AU (alrededor de 30 horas luz) es que estos planetas se encuentran utilizando diferentes técnicas. El planeta discutido en el artículo que vinculé fue descubierto utilizando una técnica conocida como "microlente", que requiere que una estrella pase detrás de otra estrella con un planeta a su alrededor. El brillo de la estrella trasera aumenta al pasar por detrás de la estrella de primer plano, porque la gravedad de la estrella de primer plano enfoca la luz de la estrella de fondo mucho más luz que una lente de vidrio más tradicional enfoca la luz. La gravedad del planeta proporciona un brillo más pequeño pero aún detectable sobre lo que la estrella en primer plano produciría por sí misma.
Otras técnicas de detección de planetas fuera de nuestro sistema solar incluyen:
De todas estas técnicas, la imagen directa es la única que ha funcionado hasta ahora para los objetos del sistema solar. El noveno planeta putativo está demasiado lejos del sol para que su gravedad produzca un bamboleo medible, y nunca cruzará frente al sol desde nuestro punto de vista para que podamos medir su efecto de atenuación en el sol. Creo que la técnica de microlente puedetrabajar para algo como el noveno planeta (no estoy seguro), pero la única forma en que podrá detectar un objeto del sistema solar a través de microlentes es si tiene un telescopio apuntando directamente hacia él para tomar los datos de microlentes. Sin embargo, un levantamiento de microlente efectivo requiere realizar múltiples observaciones en una sucesión muy rápida, por lo que en lugar de poder observar una gran parte del cielo, debe observar una pequeña parte del cielo muchas veces, por lo que su área de búsqueda también es pequeña. .
Si todo lo que está haciendo es intentar obtener una imagen del planeta, entonces, en principio, puede descubrir un nuevo planeta con solo dos imágenes. Si un punto brillante se mueve entre esas dos imágenes, entonces ha encontrado un objeto del sistema solar de algún tipo, y las observaciones de seguimiento pueden confirmar si se trata de un nuevo planeta o de un pequeño asteroide cercano. Pero dado que solo necesita tomar dos imágenes de cada parte del cielo, el área de búsqueda accesible con una cantidad dada de tipo de telescopio es mucho más grande, por lo que es mucho más probable que descubra un nuevo planeta con esta técnica en lugar de microlente.
No hemos detectado planetas a millones de años luz de distancia. Ahora mismo la más lejana está a menos de 20.000 años luz.
Incluso para los planetas que hemos detectado, en su mayor parte no son "vistos" ni fotografiados directamente. En cambio, se encuentran por el efecto que tienen en la estrella madre (generalmente oscilación gravitacional o detección de tránsito). En ambos casos, es necesario poder ver órbitas repetidas. Esto lo limita a aquellos planetas que están algo cerca de la estrella. Entonces, estamos detectando solo un subconjunto de exoplanetas que son más fáciles de encontrar.
Los planetas alejados de cualquier estrella tienen poco efecto gravitatorio y solo pequeñas cantidades de luz reflejada. Dichos objetos son difíciles de encontrar en nuestro sistema y actualmente están más allá de la detección en otros sistemas.
Bastante simple razón en realidad.
Solo vemos exoplanetas en circunstancias extremadamente afortunadas. Entonces, solo estamos viendo una pequeña fracción de todos los exoplanetas.
Si, por ejemplo, solo estamos viendo el 0,1% de todos los exoplanetas en cada sistema estelar que observamos, eso es muchísimo peor que los 8 de 9 en nuestro propio sistema estelar.
Es una combinación de algunas cosas. En primer lugar, cuando buscamos exoplanetas, sabemos que no los vamos a observar en función de su luminosidad, por lo tanto, utilizamos diferentes técnicas basadas en cómo el exoplaneta afectará la luz que observamos de su sol. Este método funciona de manera brillante si la estrella y el exoplaneta están relativamente cerca, pero sería terrible si intentáramos encontrar un planeta en nuestro sistema solar esperando que ofuscara ligeramente a otra estrella y esperar que estuviéramos buscando la correcta.
En segundo lugar, es una cuestión de estadísticas, encontrar algunos de los trillones de exoplanetas es fácil. Por otro lado, encontrar un exoplaneta específico cuando no sabemos exactamente dónde está es bastante complicado.
Así que esto es realmente muy fácil y no sé por qué la respuesta principal no explica lo que está pasando.
Tengo una lámpara en mi escritorio, que está frente a la cabecera de mi cama. A veces me acuesto leyendo con la lámpara encendida para iluminar la habitación, pero con mi punto de vista bajo, oh no, surge un problema del primer mundo : hay una luz brillante en mi campo de visión que me hace entrecerrar los ojos y me resulta incómodo leer.
Entonces, lo que hago es cruzar la pierna derecha sobre la izquierda para que mi pie bloquee la luz y no me dé en la cara, y así puedo leer cómodamente sin molestarme en mover la luz.
Ahora, con la información de "había luz, ahora no hay" podemos asumir una de dos cosas:
Aquí la lámpara es una estrella y mi pie debe ser un planeta, es... digo vamos, no va a ser la estrella que se apaga de repente, así sabemos, que si se va algo de luz, algo se interpuso nosotros y la luz.
Eso es un planeta. Porque no va a ser un zapato.
Ahora imagínese parado en una colina y mirando alrededor, todo está muy, muy lejos. Te doy unos buenos binoculares que te dejan ver... como (ángulo) tal vez, encuéntrame todos los zapatos que puedas ver.
Esto llevará mucho tiempo porque tendrá que escanear un área bastante grande (aunque puede optimizar la tarea suponiendo que los zapatos no flotan en el aire).
Ahora haz esto por la noche.
jcaron
Ruslán
qmecanico
Suriya