¿Por qué podría pasar desapercibido un planeta o un sistema solar hasta que lo descubre una nave?

Para que no se detecte todo el sistema estelar, necesitamos descartar algo de ciencia. A menos que la estrella esté muy lejos del espacio observado por una civilización y se esconda detrás de un objeto muy brillante o impenetrable como el núcleo galáctico, seguramente será visible, al menos en alguna longitud de onda, y catalogada.

Los planetas son otra cosa. Actualmente podemos detectar planetas solo en muy buenas condiciones. Suponiendo que esta civilización espacial no haga avances significativos en la detección de planetas en otros sistemas, se sabrá poco sobre ellos hasta que el sistema sea visitado por una expedición.

En su escenario particular, una nave puede estar viajando en una galaxia diferente sin comunicación. Nadie en casa sabe con certeza qué estrellas puede visitar. Entonces, si bien se puede conocer la estrella en sí, no habrá forma de distinguirla porque habrá miles y millones de ellas.

El sistema solar podría estar atravesando una densa nube de polvo. El viento solar limpiaría parte del polvo al entrar en la nube. No serías capaz de ver la estrella fácilmente a menos que la miraras desde la dirección en la que entró en la nube.

Primero necesita una estrella muy tenue, las estrellas enanas marrones son extremadamente tenues en el espectro visible y son casi imposibles de detectar, excepto mediante estudios infrarrojos especializados. En teoría, tal estrella tiene una zona habitable donde un mundo similar a la Tierra podría albergar vida durante algunos millones de años , aunque no vida nativa, no hay suficiente tiempo para la evolución.

Un mundo alrededor de una estrella de este tipo estará en una órbita muy estrecha, lo que hará que un pequeño mundo rocoso como la Tierra sea difícil de detectar en un estudio basado en oclusión como el utilizado por Kepler, por lo que la presencia de un mundo en esa ubicación podría pasar desapercibida casi indefinidamente. Si el planeta orbita su estrella con una elíptica en ángulo recto con la Tierra como punto de observación, no puede detectarlo utilizando los métodos modernos de búsqueda de planetas.

Para desaparecer un barco con un sistema de comunicación, y presumiblemente la base de conocimiento para construir uno nuevo si el original se destruye, necesitas un mundo en el que obtener una señal sea realmente difícil. Esto se puede lograr a través de cualquiera o una combinación de una poderosa magnetosfera , que un mundo tan cercano a una estrella probablemente necesitará de todos modos para ser habitable y/o una ionosfera altamente cargada . Cualquiera de los cuales bloqueará una amplia gama de medios de señal.

Con una estrella que es casi imposible de detectar a larga distancia, un mundo que no puedes ver incluso si sabes dónde mirar y una interferencia de señal efectiva, tu nave desaparecerá sin dejar rastro. Si la nave se ha desviado medio grado de su rumbo durante los últimos cien años luz de viaje, es probable que se pierda de manera imposible, ya que nadie está mirando su rumbo real, pero es el rumbo trazado, que no es lo mismo en absoluto. Eso es asumiendo tecnología y técnicas modernas, pero dados los viajes espaciales de rutina, es probable que una sociedad avanzada sea más consciente de lo que hay ahí fuera de lo que podemos imaginar.

Su planeta es un Rogue Planet , un planeta que no tiene su propia estrella, pero que "orbita directamente en un centro galáctico".

Según Wikipedia, los planetas rebeldes pueden albergar vida:

En un objeto del tamaño de la Tierra que tiene una presión atmosférica de un kilobar de hidrógeno y un gas convectivo adiabático, la energía geotérmica de la descomposición de radioisótopos del núcleo residual podría mantener una temperatura superficial por encima del punto de fusión del agua, lo que permitiría la existencia de océanos de agua líquida. Es probable que estos planetas permanezcan geológicamente activos durante largos períodos. Si tienen magnetosferas protectoras creadas por geodinamo y vulcanismo en el fondo del mar, los respiraderos hidrotermales podrían proporcionar energía para la vida. Por lo tanto, los humanos podrían vivir en un planeta sin estrellas, aunque las fuentes de alimentos serían limitadas.

INTERMEZZO

Como señaló Alexander en los comentarios, la última oración es muy dudosa. En el artículo original se dice que

Hemos demostrado que un planeta rebelde similar a la Tierra que se desplaza a través del espacio interestelar podría albergar un océano líquido subglacial a pesar de su baja temperatura de emisión, por lo que podría considerarse habitable.

La atmósfera de alta presión requerida para los océanos en la superficie haría que la vida humana sobreviviera sin ayuda técnica (después de todo, los humanos en su universo han desarrollado el viaje interestelar, así que, ¿quién sabe?) Improbable.

Esto puede resolverse (gracias a Jarred Allen ) si el planeta rebelde tiene una luna que, calentada por el calentamiento de las mareas y la descomposición radiactiva (no demasiado, no queremos la enfermedad por radiación), puede ser capaz de sustentar la vida humana, en algún extraño nicho ecológico.

FINAL INTERMEDIO

El siguiente párrafo establece también, que

[estos] cuerpos serían difíciles de detectar debido a sus débiles emisiones de radiación térmica de microondas, aunque la radiación solar reflejada y las emisiones térmicas del infrarrojo lejano pueden ser detectables desde un objeto que esté a menos de 1000 unidades astronómicas de la Tierra.

Parte de bonificación:

Son tan comunes como la arena en el desierto, mientras que los científicos no parecen estar muy seguros de cuántos de ellos hay, más de ~ 25 mil millones solo en la vía láctea parece ser razonable [Fuente: una vez más, Wikipedia. Tomada la estimación de Przemek Mróz para la cantidad de planetas rebeldes del tamaño de Júpiter en relación con la cantidad de estrellas en la Vía Láctea].

Algunos científicos incluso dicen que este valor es un poco mayor : por un factor de aproximadamente 400 000 [Estimación del "Instituto Kavli de Astrofísica y Cosmología de Partículas"]

Una galaxia alienígena. Los barcos deben viajar más rápido que la luz o no tienes una historia. Si se necesita una nave para comunicarse más rápido que la luz, entonces es fácil perderse.

Si desea solicitar ayuda, necesita una cápsula de mensajes que es una nave espacial en miniatura. Si ha agotado sus cápsulas de mensajes, no sabrán de usted.

Es una galaxia con entre cien millones y cien billones de estrellas. Está siendo explorado. Si necesita aterrizar en un planeta al azar y no recibe un mensaje, no lo encontrarán pronto. Si buscan un millón de estrellas al año y verifican si estás en algún planeta habitable, te encontrarán dentro de 100 a 100 millones de años.

Algo así como los viejos barcos de vela. Si naufragaste en una isla desconocida, no te rescataron hasta que alguien más descubrió la isla.

Para obtener un planeta potencialmente habitable, tal vez hace unos miles de millones de años, alguien creó nanos de terraformación que se extendieron por todas partes. Si uno de ellos encontraba un planeta que podía terraformarse, creaba algas, etc. para iniciar un ciclo de vida, y también creaba muchos miles de millones de nanos, y creaba un nanolanzador que lanzaba billones de otros nanos que podrían encontrar otros planetas habitables. La Tierra fue encontrada por uno de esos miles de millones de años atrás y, a partir de 2018, nuestros científicos no han notado los nano lanzadores que envían mil pequeños proyectiles al año y enviarán un billón de ellos en los próximos mil millones de años. Quien los difundió en nuestra galaxia también los difundió en la que está siendo explorada.

Así que hay muchos planetas habitables, porque ese es un tipo de planeta que hacen los nanos. Todo lo vivo tiene un ADN muy parecido al tuyo, y en su mayoría los mismos aminoácidos, en su mayoría no producen aminoácidos que te envenenan, etc.

No es gran cosa que hayas encontrado un planeta habitable, hay muchos de ellos, ¡excepto un planeta habitable! -- pero vale la pena echarle un vistazo si tiene que detenerse allí por otras razones.

No soy astrónomo, pero por lo que sé de observación espacial:

Primero, quieres que tu planeta sea imposible de ver. Si tiene un número finito de puntos de observación, el sistema podría ocultarse convenientemente detrás de otro sol desde cada uno de estos puntos. También podría tener una atmósfera que absorba la luz (lo que significa que siempre aparece oscuro desde el exterior) y el planeta en un plan de órbita que nunca pasa entre un punto de observación y su sol.

Es bastante importante que sea el único planeta en el sistema, de lo contrario, uno podría especular sobre su posición por la forma en que su campo de gravedad impacta con otros cuerpos astrales.

También podría ser simplemente demasiado lejos. Simplemente no observamos todas las estrellas, especialmente las más lejanas.

Por último, si tu nave se mueve a velocidad FTL, podría aterrizar en un sistema cuya luz no llegará a tus otras colonias hasta dentro de cientos de años.

Podrías tener algo realmente brillante, como una supernova reciente, entre la Tierra y el sistema estelar en cuestión que simplemente supera a los sensores de la Tierra. Es como tratar de leer un reloj que brilla en la oscuridad con un foco que brilla en tu cara. No hay nada malo con el reloj en sí, pero no puedes verlo porque es demasiado tenue en comparación con el foco.

La distancia siempre es útil para ocultar un cuerpo astronómico.

Si sus naves usan algún tipo de hiperespacio o saltos subespaciales para moverse instantáneamente de un lugar a otro, y si los viajes entre sistemas solares e incluso otras galaxias son comunes, algún tipo de accidente o error de cálculo durante un salto a través del espacio podría hacer que sea mucho más largo que el salto normal a través del espacio.

Supongamos que las naves espaciales exploradoras normalmente saltan a estrellas que se encuentran entre 50 y 100 años luz de la Tierra. Supongamos que esta nave estelar exploradora quiere saltar del sistema estelar que acaba de explorar al siguiente sistema en su lista, a solo 5.042 años luz de distancia, y por alguna razón que nunca antes sucedió, la nave estelar salta diez millones de veces más lejos, o 50.420.000 años luz. . Supongamos que la nave espacial solo tiene suficiente combustible para unos pocos saltos cortos, lo suficiente para encontrar un sistema estelar cercano con un planeta habitable y llegar a él. Supongamos que el único método de comunicación de la nave estelar es regresar a la sede con sus informes, y ahora no pueden hacerlo.

En el momento de la historia, los humanos están explorando el espacio entre 50 y 100 años luz de la Tierra. Y ahora, un accidente sin precedentes e inimaginable ha enviado la nave espacial 500.000 a 1.000.000 veces más lejos que la zona de exploración.

Dado que la zona del espacio que incluye la nave espacial perdida tiene alrededor de 125 000 000 000 000 000 a 1 000 000 000 000 000 000 veces el volumen de los límites actuales de exploración humana, el tiempo que tardan los exploradores humanos en explorar el espacio tan lejos como la distancia a la nave espacial perdida puede ser de aproximadamente 125 000 000 000 000 000 a 1.000.000.000.000.000.000 veces el tiempo que llevó explorar a 50 o 100 años luz de la Tierra.

Este es solo un cálculo tosco, pero da la idea general de que una nave espacial que salta a través del espacio una distancia lo suficientemente grande y no puede regresar podría no ser descubierta por otros exploradores de la Tierra por muchos, muchos millones o miles de millones de años, lo que parecería "nunca" según los estándares de tiempo humanos.

Si no hay ninguna forma de radiación más rápida que la luz en su universo ficticio, sus astrónomos y los navegantes de sus naves tendrán que usar radiación electromagnética, como lo hacen nuestros astrónomos, para estudiar el universo.

La expansión del universo puede exceder la velocidad de la luz a distancias lo suficientemente grandes, porque es el espacio entre los objetos el que se está expandiendo, y los objetos técnicamente no se están moviendo.

Entonces, dado que partes distantes del universo podrían haberse expandido a muchas veces la velocidad de la luz, y dado que la luz de esos objetos solo puede alcanzarnos a la velocidad de la luz, y dado que el universo tiene solo 13,000,000,000 de años luz, aproximadamente, hay Podrían ser galaxias mucho más allá de la luz más distante que los astrónomos pueden detectar, galaxias cuya luz podría no llegar a la Tierra hasta miles de millones o billones de años.

Dado que el universo se ha expandido desde que se emitió la luz más antigua que llegó a la Tierra hace 13 000 000 000 años, los objetos más distantes que podemos ver ahora están a unos 45 700 000 000 años luz de distancia. Por lo tanto, ahora no podemos ver ni cartografiar ningún objeto astronómico más allá de unos 45.700.000.000 de años luz de distancia.

Y eso habrá cambiado solo minuciosamente dentro de 10 000 años, por ejemplo, cuando los terrícolas estén explorando a 1000 años luz de la Tierra. si algún evento hace que una nave estelar haga un salto no planificado de 150.000.000.000 años luz, y por alguna razón es imposible programar un salto duplicado inverso, la tripulación se perderá.

Si el radio en el que pueden detectar objetos astronómicos es de 45 700 000 000 años luz desde su posición actual y tienen registros de cuerpos astronómicos dentro de un radio de 45 700 000 000 años luz de la Tierra, habrá una brecha de 58 600 000 000 años luz entre los dos conjuntos de observaciones. y nunca pueden identificar un objeto conocido para mostrar el camino de regreso a la Tierra. Y a esa distancia podrían pasar billones de años antes de que los exploradores de la Tierra lleguen a su región del espacio, que es lo mismo que nunca según los estándares humanos de tiempo.

Supongamos que la nave estelar es una nave colonial que lleva muchas decenas o cientos de miles de colonos y su equipo a un planeta para ser colonizado, y que el salto lejano "accidental" al espacio es en realidad causado por un grupo disidente entre los colonos, que quieren ir a un mundo lejano y fundar su propia sociedad independiente, para que los demás colonos hicieran las cosas a su manera. Los disidentes podían asegurarse de que era imposible que los otros colonos encontraran el camino de regreso al espacio terrestre.

Una forma es que la nave cruce el horizonte de eventos de un agujero negro giratorio masivo. El planeta también está adentro. Nunca saldrán y eventualmente se separarán a medida que se acerquen a la singularidad.

La pregunta entonces es, ¿por qué entraron en este enorme agujero negro? ¿Lo estaban inspeccionando y cruzaron accidentalmente el horizonte de sucesos?

Aparte, las fuerzas gravitatorias de un agujero negro masivo son lo suficientemente bajas como para que puedas sobrevivir cerca e incluso dentro del horizonte de eventos.

El planeta podría estar dentro de una esfera Dyson. Para un observador lo suficientemente lejano, todo el sistema estelar parecería un agujero negro a todos los efectos prácticos.

Alternativamente, el sistema del planeta podría estar detrás de un agujero de gusano. A efectos prácticos, mirar directamente a un agujero de gusano le mostraría algo de una región lejana en el espacio, ocultando lo que sea que esté al otro lado (alrededor, no a través) del agujero de gusano.

No estoy seguro de si esta respuesta funcionará o no:

Cuerpo central: Un gran agujero negro.

Orbitándola cerca: una enana marrón o quizás una estrella.

Orbitándolo lejos: un planeta ordinario.

Tu planeta oculto: En la posición L4 o L5 con respecto a la enana marrón.

Estos dos cuerpos están ubicados justo fuera del límite de Roche del agujero negro y están sufriendo efectos severos. El cuerpo sólido simplemente está bloqueado y estirado por las mareas, pero el gaseoso está desangrando masa. El resultado es un toroide de gas alrededor del agujero negro, el planeta oculto se encuentra dentro de este. El planeta no es realmente invisible, pero la presencia del toro de gas hace que sea muy difícil de detectar en comparación con un planeta ordinario y, por lo tanto, se pasó por alto.

Para un examen de esto, mire The Integral Trees de Larry Niven. (También está The Smoke Ring , pero en realidad no agrega mucho sobre el medio ambiente). Tenga en cuenta que su anillo es un sistema más pequeño y no hay un planeta oculto.