¿Puede James Webb ver objetos del cinturón de Kuiper como 2014 MU69 (Ultima Thule)?

En este documento , aprendimos que Hubble es el único telescopio en las cercanías de la Tierra que puede detectar Ultima Thule directamente. Hubble eventualmente fallará y será reemplazado de alguna manera por James Webb. Sin embargo, James Webb operará en una frecuencia completamente diferente. ¿James Webb podrá detectar Ultima Thule u objetos similares?

¡Es un problema interesante! Con un albedo de, digamos, 0,1, el 10 % de la luz solar que lo incide se refleja en el visible (en términos generales) y el 90 % se vuelve a irradiar en el IR térmico (aunque más ampliamente), por lo que podría pensar que un asteroide oscuro siempre es más brillante en el infrarrojo térmico. IR que el visible reflejado. El problema es que una vez que pasa (muy aproximado) 10 AU, la temperatura de equilibrio es tan baja que la mayor parte del IR "térmico" es mucho más largo que 30 micrones y, por lo tanto, está fuera del rango JWST. Entonces, a distancias muy grandes, la luz visible gana. Pero para los NEO, el IR térmico gana como loco.
No hay tiempo para hacer el cálculo completo en este momento, podría ser en unos días. Consulte la distribución de Planck y la temperatura de equilibrio aproximada para las matemáticas. Las vacas son esferas y π = 1.

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La sensibilidad de JWST, según esta URL , es la siguiente:

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Esta página nos da esta ecuación, que da un equilibrio térmico resultante de la siguiente manera: 280 k [ 1 − A ] 1 / 4 / a 1 / 2

Suponiendo un albedo de 0,1 y una distancia de 43 UA aproximadamente, al conectarlos nos da unos 42 K. Los dos lóbulos tienen un diámetro de 19 y 14 km cada uno, por lo que un área de aproximadamente 283+154=437 km^2. A la distancia del Sol, eso daría un ángulo sólido de 1.5546356e-15 radianes.

La radiación de cuerpo negro de hasta 30 um se ve así ( Fuente )

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Básicamente, a partir de estos gráficos, puede ver que donde JWST es menos sensible, 2014 MU69 es más brillante. Eso significa que es prácticamente imposible que lo detecte solo con el IR térmico.

Sin embargo, la sensibilidad en el NIR es mucho mejor que la del Hubble, y una porción significativa de la luz del Sol entra en ese espectro. James Webb debería poder detectar fácilmente un objeto tan tenue como 2014 MU69. No puedo encontrar una comparación directa, pero aún debería ser bastante visible, mejor con el espejo más grande de JWST.

¿Puede James Webb ver objetos del cinturón de Kuiper como 2014 MU69 (Ultima Thule)?
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