¿Podemos medir los cometas de forma similar a los exoplanetas?

Un cometa de 2 km a 40 UA puede oscurecer una estrella del tamaño de un sol a 100 años luz en un 3 %, y un cometa de 10 km puede causar un eclipse (¿no es así?) Entonces, los objetos de 2,3,10 km serían fáciles de medir a través de la atenuación de estrellas si teníamos suficientes datos telescópicos del espacio?

¿Podemos medir líneas de estrellas que son eclipsadas/atenuadas en secuencia por cometas en tránsito?

Dados 1000 fotogramas de una pequeña porción de espacio, donde todas las imágenes se graban en una pila de imágenes 3D (una matriz 3D, un vóxel) X, Y y tiempo como dimensiones, entonces un procesador Intel puede comparar 20 millones de vóxeles por segundo de eso colección de imágenes para buscar información vectorial de patrones alineados de oscurecimiento de estrellas, es decir, buscar vectores de cometas.

Si ese proceso se repite para muchos parches de espacio, tal vez podamos detectar muchos cometas, y no sé las matemáticas reales involucradas, ¿si un satélite de ese diseño realmente solo encontraría 1 cometa o 5000?

Es para un sistema teórico de detección de cometas que utiliza 2/3 satélites idénticos, cada uno compuesto por 100 Tb de SSD y procesadores de 20 Mflops para buscar información vectorial en las imágenes.

Algún tipo de idea mágica rondando en mi cabeza, debido a Oumuamua y porque trabajo en vóxeles y sé que las colecciones de imágenes del espacio se pueden apilar en matrices 3D y se pueden buscar patrones vectoriales a 2 millones de vóxeles por segundo en una PC de 200 W. una idea que confusamente estoy proyectando astralmente como base para encontrar cometas.

editar: una respuesta cuantitativa sería genial, digamos que si los vacíos entre las estrellas en el brazo de la vía láctea son 8 veces el ancho del cometa, el cometa golpearía en promedio 2 estrellas cada 8x8 cuadros.

Respuestas (2)

Lo que pasa con la detección de exoplanetas por eclipses es que los eclipses son repetibles . Tienes la misma estrella, cuya curva de luz se atenúa de la misma manera con cada eclipse, lo que te brinda información sobre el período orbital del planeta y su tamaño aparente en relación con la estrella. La misión Kepler observó muchas fluctuaciones en el brillo estelar que no estaban asociadas con exoplanetas, sino con cambios en el instrumento, fluctuaciones en el brillo real de la estrella, probablemente algunas otras explicaciones que no se me ocurren. y misterios reales.

Básicamente, si solo puede observarlo una vez, entonces no puede pretender explicarlo.

Las ocultaciones de estrellas lejanas por planetas o cometas no te dan una curva de luz: la estrella va de "encendido" a "apagado". Entonces, una sola ocultación no le brinda ninguna información sobre el tamaño, la velocidad o la dirección del objeto que realiza la ocultación. Y las ocultaciones son tan raras que creo que es muy poco probable que encuentres una "línea" de ellas por casualidad, aunque sería un proyecto divertido de extracción de datos para un estudiante de astronomía.

Lo que puedes hacer, si tienes un objeto que ya conoces, es hacer muchas observaciones de la misma ocultación. Esa es la misión de la Asociación Internacional de Cronometraje de Ocultación . Si haces clic en su página web, verás esta imagen:

Ocultaciones por un asteroide binario

Cada línea aquí muestra el brillo observado de una estrella particular observada desde una ubicación particular al mismo tiempo. Puede ver claramente que algunos observadores vieron desaparecer la estrella muy brevemente, otros durante más tiempo y otros (que se podría haber predicho que estarían en el centro del camino) no vieron ninguna ocultación. Reunir todas estas observaciones individuales, debidamente sincronizadas, muestra claramente las sombras de las dos partes de un asteroide binario, cada una del orden de 50 km de diámetro.

Tenga en cuenta que 90 Antiope es un asteroide del cinturón principal. El diámetro angular disminuye linealmente a medida que aumenta la distancia, por lo que un objeto del mismo tamaño físico orbitando alrededor de Neptuno (quizás quince veces más lejos) necesitaría quince veces la densidad de los lugares de observación para crear una imagen con el mismo detalle.

Eso es muy fantástico. Entonces es algo relativo. Puede haber algún tipo de gráfico que equilibre la probabilidad estadística de una ocultación frente al número de cuadros CMOS y los tiempos de observación que son necesarios para encontrar objetos de 2 km hasta Neptuno. Los SSD actuales de 15 TB pesan 140 g y consumen 1 W en reposo, los procesadores de 100 W realizan 40 Giga de instrucciones de comparación por segundo, es decir, comparaciones de brillo de estrellas de 4 giga cada segundo, por lo que la potencia de procesamiento quizás sea suficiente hoy en día. El límite es la eficiencia cuántica de la óptica. ¿Hacemos vóxeles de 50.000 millones de imágenes?
Tarea para ti: para todos los 10 6 asteroides conocidos del cinturón principal, calcule (o busque) el número de ocultaciones en un año de estrellas más brillantes que la magnitud ocho (o el límite que desee) visibles desde algún lugar de la Tierra. Creo que son decenas. El cinturón de Kuiper tiene mucha menos densidad que el cinturón de asteroides y los objetos tienen un tamaño aparente mucho más pequeño.
Esa es una tarea empinada, para una magnitud de 20 e incluyendo un 10-20% de ocultaciones, ¿quizás serían millones? No sé por dónde empezar. Para los cometas que llegan de otras estrellas por encima del sol, debo admitir que espero obtener xenoDNA de cometas de zonas menos pobladas.
Bueno, aquí hay algunas listas que no bajan a la magnitud 20, pero esas listas asumen que tiene la libertad de mover su ubicación de observación a cualquier lugar de la Tierra en cualquier momento. Por ejemplo, parece que 284 Amalia tiene cinco ocultaciones previstas entre el 01-12-2017 y el 31-01-2018, pero ninguna visible desde una ubicación en particular. Su proyecto requeriría no solo muchas observaciones para detectar ocultaciones imprevistas, sino también muchos lugares de observación.
Estoy sin palabras. qué brillante recurso. al viajar a un lugar fijo, hay más de 2500 eventos de ocultación cada año, con un promedio de aproximadamente 20 segundos, por lo que al menos 25k si enumeran ocultaciones de 2 segundos, 250k si miden eclipses del 10%. Por el contrario, dividiría ese número por 50 para un telescopio estacionario. Entonces, 5k eventos cada año en el peor de los casos. ¿Quizás multiplicado por 1-10k para tener en cuenta las oclusiones de magnitud 15-20, puede ser 5-10mn?

Debe considerar qué tan rápido se movería un cometa a 40 UA frente a una estrella. El arco visible de una estrella del tamaño de un Sol a 100 años luz es aproximadamente el mismo que el de un objeto de 9 km a 40 UA. Los objetos a 40 UA orbitan a unos 4,7 km/s, por lo que sería un eclipse de 2 segundos, si estuviera perfectamente alineado, y la mayoría de las veces estaría parcialmente alineado, incluso durante menos tiempo. Un cambio de 2 segundos en el brillo puede ser demasiado corto para obtener una buena medición.

En relación con su pregunta, los planetas rebeldes están siendo examinados por sombreado y/o por el movimiento de la estrella de fondo mediante lentes gravitacionales, pero esos sombreados o lentes parciales requieren objetos mucho más grandes y masivos y, desde nuestra perspectiva, se mueven mucho más lento por el cielo. Consulte Experimento de lente gravitacional óptica o estudio OGLE .

Los 2 segundos de sombreado que le daría un objeto de 40 AU en su escenario (o, por ejemplo, 20 segundos de sombreado de un objeto de 4000 AU) serían más difíciles de identificar con precisión. Mercurio, por ejemplo, tarda 8 horas en recorrer una distancia equivalente al diámetro del sol. 8 horas de eclipse temporal ofrecen datos mucho más fáciles de rastrear, especialmente dado que se repite en intervalos regulares en cada órbita.

¿Qué pasa con la relación de los vacíos entre las estrellas en el brazo de la vía láctea, es quizás solo 8 veces el ancho de un cometa a la distancia de Neptuno? Entonces, en promedio, un cometa habría convergido en 2 estrellas cada 8x8 = 64 fotogramas. No tengo programas reales de matemáticas de astronomía en mi PC, no lo sé. mi programa tiene un límite de 10^14 ceros.
Supongo que el telescopio está más cerca del Sol y, por lo tanto, se mueve mucho más rápido que el cometa. Sin embargo, el telescopio podría elegir apuntar tangente a la órbita para poner a cero esta velocidad, o incluso en un ángulo ligeramente diferente para poner a cero su velocidad orbital y alguna velocidad orbital promedio del cinturón de Kuipter medio. Entonces, la duración de la ocultación podría administrarse mejor de lo que describe.
@uhoh Ese es un buen punto. No había considerado el movimiento de la Tierra. Cuando es casi perpendicular, no importará mucho. Pero cuando se mueve lateralmente hacia el cometa que pasa sobre la estrella, vale la pena tenerlo en cuenta y eso desvía un poco mi respuesta. Todavía es generalmente cierto que 40 AU demasiado cerca y se mueven por el cielo demasiado rápido, pero mi cálculo debe recalcularse. Buena atrapada.
@ com.prehensible Tal vez soy lento, pero he leído tu comentario dos veces y no estoy 100% seguro de lo que estás preguntando. ¿Quizás redactarlo como una nueva pregunta? Si entiendo su pregunta, entonces no estoy seguro de cómo calcular la frecuencia con la que un cometa pasaría frente a una estrella. Hay tantas estrellas con una amplia variedad de tamaños aparentes. No sabría por dónde empezar.
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