Distancia a Proxima Centauri (programa de paralaje Gaia VS New Horizons)

La mejor medida actual de paralaje para la estrella más cercana al Sistema Solar, Próxima Centauri, ha sido proporcionada por la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea. Esto es 768.5004 ± 0.2030 metro a s (milisegundos de arco) como para Gaia Data Release 2. Esto coloca a Próxima Centauri a una distancia de 4.2441 ± 0.0011 yo y . Por lo tanto, la incertidumbre es tan pequeña que el error abarca 141.8 A tu s , que es más o menos del tamaño de la órbita del planeta enano Eris . La precisión es asombrosa, pero si queremos enviar algún día una misión de vela ligera a este sistema y explorar sus planetas, necesitaremos dos órdenes de magnitud más de precisión en las estimaciones de distancia (al menos para comenzar a hablar sobre cómo apuntar al objetivo). A tu nivel).

El equipo New Horizons de la NASA ha lanzado una propuesta interesante para medir el paralaje de Proxima Centauri y Wolf 359 utilizando el Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) a bordo de la sonda New Horizons. Gaia se hizo para realizar estas mediciones astrométricas con alta precisión ( menos de un milisegundo de arco ) y New Horizons no. Pero mientras Gaia tiene una ∼ 2 A tu línea de base para las mediciones de paralaje, New Horizons está en ∼ 47 A tu de la Tierra (a partir del 6 de febrero de 2020 ). El equipo quiere obtener esta nueva medida para el paralaje de Proxima el 22 de abril de 2020, utilizando observaciones simultáneas de la Tierra y el Cinturón de Kuiper.

Supongo que la línea de base real para la medición no puede ser la totalidad 47 A tu entre la nave espacial y la Tierra, pero algo menos (ya que la sonda no se mueve en el plano perpendicular a la línea Próxima - Tierra), pero aún así será un gran aumento con respecto a la línea base de Gaia . Todavía LORRI no está tan preparado como Gaia para medir ángulos pequeños.

Entonces, mi pregunta es: ¿Cómo se equilibran estas dos cosas (línea de base más grande pero menor capacidad para medir ángulos pequeños para New Horizons)? ¿La distancia a Próxima Centauri será más precisa con el programa de paralaje New Horizons, o Gaia seguirá manteniendo el récord de esa medición con su 2 A tu ¿base? Y si New Horizons obtiene una medición de paralaje más precisa, ¿qué tan grande deberíamos esperar que sea el error en la distancia en comparación con el actual? 141.8 A tu s incertidumbre medida por Gaia?

Gaia no tiene una resolución angular particularmente alta (en comparación con el tamaño de un Parallax). Sospecho que te refieres a algo diferente, como resolución/precisión posicional.
@RobJeffries No sabía que podían ser diferentes. He editado la publicación. Espero que ahora te quede más claro lo que te estoy preguntando.
Puede medir el centroide de una gaussiana con una precisión mucho mejor que el ancho de la gaussiana.
¡Que guay! Me pregunto por qué tienen que esperar hasta el 22 de abril de 2020 y por qué es posible que las observaciones deban ser simultáneas. ¿Van a tomar imágenes de la superficie de la Tierra con un clon de LORRI?
Wow, gracias @RobJeffries, nunca pensé en eso. uhoh, creo que tienen que ser observaciones simultáneas para observar paralaje puro sin la interferencia de ningún movimiento propio de la estrella. No sé por qué se seleccionó la fecha, pero podría tener que ver con las noches sin luna en la Tierra y el momento de las operaciones de la sonda.
La distancia de referencia es incierta debido al movimiento del Sol, en relación con otras estrellas cercanas y sus movimientos. Tomar medidas simultáneas desde ambas esquinas de la base reduce en gran medida esa incertidumbre.
Para tu información, acabo de preguntar ¿Qué sigue para New Horizons? en el Espacio SE. Si es un engaño o si tenía otros planes, puedo eliminarlo, pero si no, ¡esta sería una gran respuesta!

Respuestas (1)

LORRI se utilizará en el modo 4x4, que produce píxeles de 4 segundos de arco. Es poco probable que el error en las posiciones sea mejor que el 1%, o 40 mas, unas 200 veces mayor que el error de Gaia. NH tiene una línea de base ~20 veces más grande, pero esto significa que todavía pierde a Gaia por ~10 veces.

La fecha fue seleccionada para Luna Nueva para ayudar a los observadores de la Tierra a encontrar los dos objetivos. No existe un análogo terrestre para LORRI, pero debería ser fácilmente igualado por plataformas de aficionados. El proyecto utilizará telescopios profesionales de ~0,5 - 1,0 m para obtener obs. de la Tierra. Las observaciones terrestres simultáneas no son estrictamente necesarias, pero los tiempos simultáneos se ofrecen para realizar la demostración estéticamente más pura de paralaje instantáneo.

Impresionante. Entonces, supongo que NH tendría que viajar 10 veces su distancia actual, hasta 470 AU, para tener una línea de base que permita mejores estimaciones de distancia a Proxima Centauri que a Gaia. Eso es una locura. Espero que algún día podamos enviar algunos telescopios Gaia al Cinturón de Kuiper y mapear todo el Grupo Local.
La solución aquí, como siempre, ha sido empujar el instrumento en sí mismo. Gaia es un salto inmenso más allá de la tecnología anterior, y Gaia Mark 2 (o algo similar) sería más probable que simplemente optar por una línea de base larga, que tiene sus propios problemas técnicos y de costos. Dicho esto, la gente habla de poner un telescopio en una sonda interestelar, entonces, ¿quién sabe?
El punto es que se trata de un truco de comprensión pública/relaciones públicas de la ciencia.
Según lo leo, la deriva relativa entre el Sol y Próxima Centauri introduce más errores en las mediciones que la resolución angular de los instrumentos que usamos para medirlas. Tomar medidas simultáneas reducirá en gran medida esa fuente de incertidumbre.
La deriva o "movimiento propio", como notarás, es un factor que interfiere con las medidas de paralaje que abarcan solo 6 meses, el tiempo que le toma a la Tierra llegar al otro lado del Sol. Pero es constante, fácil de medir y sustraer después de algunos años de observación. El paralaje es un bamboleo sinusoidal superpuesto a una deriva constante,
"No hay un análogo en la Tierra para LORRI...", ¿es así? De alguna manera, creo recordar que en realidad habían usado un prototipo, una referencia o un LORRI "de repuesto" para tomar una imagen comparable en la Tierra al mismo tiempo. Es posible que esa imagen no se haya utilizado para el análisis, pero creo que era posible, así que acabo de preguntar si había una cámara "LORRI de repuesto" disponible para tomar una imagen coincidente en la Tierra al mismo tiempo que New Horizons tomó la imagen de paralaje del Kuiper. ¿cinturón?
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