¿Qué mediciones han demostrado que 2014 MU69 es rojo? (El próximo objetivo de New Horizons)

Esta fue una pregunta difícil de responder, principalmente debido a la dificultad de rastrear información.

Las observaciones de MU69

La misión extendida de New Horizons implicó ajustar su órbita para hacer un sobrevuelo cercano de un objeto del cinturón de Kuiper (KBO). ¡La parte molesta de esto era que primero necesitaban encontrar uno! Las observaciones terrestres no tuvieron éxito debido a las débiles magnitudes de cualquier KBO potencial y al campo estelar abarrotado (ya que estaban mirando hacia el núcleo galáctico). Finalmente, se utilizó HST y, en el transcurso de 194 órbitas, entre junio y septiembre de 2014, toda la región del cielo potencialmente alcanzable, designada por New Horizon$130\:\mathrm{m/s}$delta-v, se escaneó utilizando el instrumento WFC3 y el filtro F350LP . El procesamiento de imágenes reveló 5 candidatos potenciales. Todo esto está expuesto en un artículo del líder de la búsqueda de KBO, John Spencer . Puede optar por ver todas y cada una de las imágenes tomadas durante estas observaciones (ya que son de dominio público) descargándolas del archivo heredado del Hubble . Por supuesto, tendrá que investigar un poco en las 970 imágenes en total para encontrar las imágenes reales que contienen MU69.

Una vez que se escaneó toda la región y se encontró un conjunto de candidatos, se realizaron observaciones de seguimiento a fines de octubre de 2014 de cada candidato individual para determinar con precisión los parámetros orbitales y las características de observación a fin de reducir qué candidato era alcanzable y presentaba la mayor cantidad científica. ventaja. En este caso, el mismo grupo de observación de New Horizons tomó las imágenes y una vez más utilizó el WFC3 del Hubble y el filtro F350LP. Una vez más, todas estas imágenes se pueden encontrar en el archivo heredado de Hubble. Aquí se puede ver un ejemplo de una sola imagen que de esta ejecución, que contiene MU39 (aunque sería difícil elegirlo) . La mayor parte de esta información se puede obtener del archivo heredado del Hubble y también se describe en este documento .

El Catálogo de Planetas Menores (apoyo a AtmosphericPrisonEscape por señalar esto) indica que se tomaron más observaciones de MU69 con el HST en mayo y julio de 2015. Tuve algunos problemas para rastrear estas imágenes, pero sabiendo que John Spencer era el líder en estas observaciones, fui y busqué su propuesta HST 2015 que puede leer aquí . Con el número de propuesta adecuado, encontré el conjunto de 15 imágenes durante mayo y julio que fueron tomadas de MU69 . De nuevo, se utilizó el instrumento WFC3 con el filtro F350LP.

El color de MU69

En total, tenemos 38 imágenes de MU69, todas tomadas por John Spencer y su equipo utilizando el instrumento WFC3 del HST y el filtro F350LP (que alcanza un máximo de 5845,871 angstroms). El punto importante aquí, y la razón por la que detallé tanto las observaciones en la sección anterior, fue determinar el tipo exacto de imágenes tomadas de este KBO, para determinar qué datos científicos podrían haberse utilizado para determinar el color.

Basado en todo lo que he compilado, me parece que la declaración de que MU69 es "rojo" es una conjetura. Cualquiera que conozca los telescopios le dirá que la imagen de un objeto en un solo filtro no es suficiente para medir de manera confiable aspectos como el color. Necesita al menos dos filtros para determinar eso porque necesita comprender cómo varía el brillo de dicho objeto con la longitud de onda.

Sin embargo, podría ser posible adivinar el color de este cuerpo a partir de un solo filtro haciendo muchas suposiciones. Esto es puramente una suposición de lo que hicieron, pero primero puede medir la magnitud aparente de este objeto en su filtro, luego, suponiendo cosas como el tamaño, el albedo, la distancia, etc., puede crear un modelo del espectro de este objeto que usted esperaría que tenga tal que reproduzca su imagen observada. El primer papel que vinculé.detalla cómo inyectaron KBO falsos en sus imágenes para garantizar que sus algoritmos de búsqueda de KBO funcionaran, lo que indica que tenían cierta capacidad básica para modelar imágenes KBO en sus datos. Si su modelo puede reproducir las observaciones, puede usar ese modelo como base para lo que probablemente sea su KBO y, a partir de eso, puede decir que parece "rojo". Según la experiencia con KBO y, en particular, Plutón, esperamos que puedan ser rojos y que el enrojecimiento corresponda a la tolina, una sustancia química roja común que se encuentra en los KBO, por lo que el hecho de que crean que se lee no es sorprendente.

Si bien la respuesta de @zephyr es extensa, las imágenes no resueltas de un cuerpo distante de un objeto del cinturón de Kuiper muy distante en un arco corto de su órbita a través de un solo filtro no se pueden usar para calcular un color. Además, contrariamente a la afirmación en esa respuesta, ¡de hecho hay una serie de mediciones que alternan entre filtros visibles e infrarrojos!

El artículo de Sci-News Los científicos determinan el color de los objetos del cinturón de Kuiper JR1 y MU69 describe la medición del color y muestra la imagen de 2014 MU69.

arriba: "Imágenes del Hubble de 2014 MU69 tomadas el 24 de junio de 2014. Las imágenes se tomaron a intervalos de 10 minutos. Las posiciones de 2014 MU69 en las imágenes se muestran mediante círculos verdes. Crédito de la imagen: NASA / ESA / SwRI / JHU / APL / Equipo de búsqueda de KBO de New Horizons". Desde aquí _

Una conferencia de prensa del 18 de octubre de 2016 incluye diapositivas de Amanda M. Zangari, investigadora posdoctoral, Southwest Research Institute, titulada "2014 MU69 Is a Red Cold Classical KBO".

arriba: Diapositivas 4, 5, 6 de (Amanda M. Zangari), conferencia de prensa del 18 de octubre de 2016 que se muestra aquí .

Porter et al. La sección 2.2 de 2016 menciona el Programa de observación n.º 14092 del telescopio espacial Hubble, (S. Benecchi PI) que incluye 2014 MU69. Parte del resumen de la propuesta dice:

Afortunadamente, la nave espacial New Horizons (NH) volará a través de esta parte del Cinturón de Kuiper después de su encuentro con el sistema de Plutón, lo que brindará la oportunidad de observar hasta 10 objetos a larga distancia. Desafortunadamente, las observaciones de NH serán pancromáticas. Proponemos obtener colores y buscar compañeros binarios para 8 de estos objetos y el NH encuentra el objeto del cinturón de Kuiper (KBO; 2 se observaron con HST en ciclos anteriores), para que podamos vincular el filtro único y la nave espacial de mayor resolución. datos de los objetivos distantes al color y datos binarios disponibles en la literatura.

Los datos allí enumeran una serie de mediciones HST WFC3 de una variedad de objetos KBO de interés potencial como el próximo objetivo para [New Horizons][], incluidas 20 mediciones que rastrean el movimiento de 2014 MU69 2016-07-03entre 13:48y 19:10. Las medidas alternan entre 348 segundos usando el filtro F606W y 373 segundos usando el filtro F814W, y ambos usando la apertura UVIS2.

Los rendimientos del sistema tabulados para las combinaciones de apertura/filtro se representan a continuación. Claramente, se realizan dos mediciones de color y se establece el "enrojecimiento" en función del brillo verde-rojo frente a NIR. En la última diapositiva que se muestra arriba (n.º 6 de las diapositivas del comunicado de prensa ), se diseña una escala de "enrojecimiento", ¡ con MU69 de 2014 cayendo aproximadamente a mitad de camino entre Plutón y Marte!

arriba: diagrama de los rendimientos del sistema HST f606w.UVIS2.tab (verde, continuo) y f814w.UVIS2.tab (rojo, discontinuo).