Загадочной планете, которая считается ответственной за странные орбиты во внешней Солнечной системе, только что нанесен один из самых больших ударов.
Согласно всестороннему анализу чрезвычайно далеких объектов, проведенному физиком Кевином Напье из Мичиганского университета, Девятая планета может не существовать, потому что не существует доказательств ее существования. Скорее то, что астрономы приняли за влияние гравитации планеты, - это систематическая ошибка отбора в наблюдениях.
Девятая планета прорвалась на сцену в 2016 году, когда астрономы Константин Батыгин и Майкл Браун из Калифорнийского технологического института опубликовали в The Astronomical Journal статью, в которой обосновывались предположения о существовании еще неоткрытой планеты во внешних пределах Солнечной системы. Доказательства, по их словам, лежат в других объектах, находящихся далеко за орбитой Нептуна.
Эти объекты называются экстремальными транснептуновыми объектами (ETNO). У них огромные эллиптические орбиты, они никогда не пересекаются с Солнцем ближе, чем орбита Нептуна в 30 астрономических единицах, и отклоняются дальше, чем на 150 астрономических единиц.
Батыгин и Браун обнаружили, что эти орбиты имеют одинаковый угол в перигелии, точке их орбиты, наиболее близкой к Солнцу. Они провели серию симуляций и обнаружили, что большая планета может группировать орбиты таким образом.
Девятая планета, согласно их расчетам, должна быть примерно в 5-10 раз больше массы Земли и вращаться по орбите на расстоянии от 400 до 800 астрономических единиц.
Поскольку эта гипотетическая планета находится так далеко, а небо такое большое, ее будет нелегко найти. Так что поиски его продолжаются. Однако, как и саму Девятую планету, трудно найти, так и ETNO. Эти тела меньше планеты и поэтому более тусклые. Когда они удаляются от Солнца, у нас практически нулевой шанс их увидеть. И именно здесь некоторые астрономы считают, что существует систематическая ошибка отбора.
"Поскольку ETNO движутся по высокоэллиптическим орбитам, и их яркость уменьшается примерно на 1 / r4, они почти всегда обнаруживаются в пределах нескольких десятилетий перигелия", - написали исследователи в своей статье .
"Более того, телескопическая съемка позволяет наблюдать ограниченную область неба в определенное время года и на ограниченную глубину. Эти эффекты приводят к значительному смещению выборки".
Сложность просмотра ETNO означает, что мы их не нашли. Первоначальное моделирование, проведенное Батыгиным и Брауном, было основано всего на шести ETNO, которые были собраны из набора опросов с неопубликованными функциями отбора; иными словами, какие-либо предубеждения при выборе не были ясны.
В более поздних исследованиях тщательно отрабатывались функции выбора. И хотя ни одно исследование не выявило достаточно ETNO, чтобы составить всеобъемлющую статистическую совокупность, объединение опросов может привести ученых к более убедительному выводу. Это то, что сделали Напье и его команда.
Они взяли пять объектов из Обзора происхождения внешней солнечной системы (OSSOS) (который ранее не обнаружил свидетельств кластеризации), пять объектов из Обзора темной энергии и четыре объекта, найденных астрономами Скоттом Шеппардом, Чадом Трухильо и Дэвидом Толеном, у которых есть возглавлял поиск Девятой Планеты.
Поскольку у всех трех опросов были совершенно разные цели, у них были разные функции отбора. Задача заключалась в том, чтобы устранить эти различия, чтобы объекты можно было эффективно объединить в одну большую съемку. Для этого команда разработала симулятор обследования .
«По сути, - писали они в своей статье, - имитатор обследования имитирует обнаружение модельной популяции тел Солнечной системы с использованием истории наведения, глубины и критериев отслеживания обследования. Это позволяет вычислить функцию выбора обследования для данной совокупности, что позволяет нам учесть предвзятость и, следовательно, понять истинные основные группы населения ".
Если кластеризация ETNO была вызвана физическим эффектом, то она должна была оставаться согласованной с большей выборкой объектов, проанализированных командой Напьера. Вместо этого их результаты показали, что образец ETNO соответствует равномерному распределению родительских тел в космосе.
Это не означает, что исследователи осторожно отметили, что Девятой Планеты не существует. Это просто означает, что о существовании планеты нельзя судить по данным ETNO. Недостаточно информации, чтобы подтвердить это или исключить его.
Другие свидетельства также указывают на его существование. Например, странно наклоненные орбиты внешних объектов пояса Койпера Солнечной системы, таких как Седна, - хотя астрономы также предложили другие объяснения такого поведения.
Более сильное решение станет возможным с большим количеством объектов ETNO и пояса Койпера для анализа, что может означать ожидание объектов от более мощного телескопа, такого как обсерватория Веры Рубин, которая, как ожидается, начнет работу в этом году.
В том же время, заядлый охота на неуловимые планеты в результате чего в некоторых действительно удивительных открытиях, в том числе некоторых возможных карликовых планеты slingshotting выхода на внешние границы Солнечной системы, и целый букетом из газовых гигантских лун.
Так что независимо от того, существует Девятая Планета или нет, сама дискуссия вызывает удивление для науки и приводит к открытиям, с которыми мы иначе могли бы не столкнуться.
Согласно всестороннему анализу чрезвычайно далеких объектов, проведенному физиком Кевином Напье из Мичиганского университета, Девятая планета может не существовать, потому что не существует доказательств ее существования. Скорее то, что астрономы приняли за влияние гравитации планеты, - это систематическая ошибка отбора в наблюдениях.
Девятая планета прорвалась на сцену в 2016 году, когда астрономы Константин Батыгин и Майкл Браун из Калифорнийского технологического института опубликовали в The Astronomical Journal статью, в которой обосновывались предположения о существовании еще неоткрытой планеты во внешних пределах Солнечной системы. Доказательства, по их словам, лежат в других объектах, находящихся далеко за орбитой Нептуна.
Эти объекты называются экстремальными транснептуновыми объектами (ETNO). У них огромные эллиптические орбиты, они никогда не пересекаются с Солнцем ближе, чем орбита Нептуна в 30 астрономических единицах, и отклоняются дальше, чем на 150 астрономических единиц.
Батыгин и Браун обнаружили, что эти орбиты имеют одинаковый угол в перигелии, точке их орбиты, наиболее близкой к Солнцу. Они провели серию симуляций и обнаружили, что большая планета может группировать орбиты таким образом.
Девятая планета, согласно их расчетам, должна быть примерно в 5-10 раз больше массы Земли и вращаться по орбите на расстоянии от 400 до 800 астрономических единиц.
Поскольку эта гипотетическая планета находится так далеко, а небо такое большое, ее будет нелегко найти. Так что поиски его продолжаются. Однако, как и саму Девятую планету, трудно найти, так и ETNO. Эти тела меньше планеты и поэтому более тусклые. Когда они удаляются от Солнца, у нас практически нулевой шанс их увидеть. И именно здесь некоторые астрономы считают, что существует систематическая ошибка отбора.
"Поскольку ETNO движутся по высокоэллиптическим орбитам, и их яркость уменьшается примерно на 1 / r4, они почти всегда обнаруживаются в пределах нескольких десятилетий перигелия", - написали исследователи в своей статье .
"Более того, телескопическая съемка позволяет наблюдать ограниченную область неба в определенное время года и на ограниченную глубину. Эти эффекты приводят к значительному смещению выборки".
Сложность просмотра ETNO означает, что мы их не нашли. Первоначальное моделирование, проведенное Батыгиным и Брауном, было основано всего на шести ETNO, которые были собраны из набора опросов с неопубликованными функциями отбора; иными словами, какие-либо предубеждения при выборе не были ясны.
В более поздних исследованиях тщательно отрабатывались функции выбора. И хотя ни одно исследование не выявило достаточно ETNO, чтобы составить всеобъемлющую статистическую совокупность, объединение опросов может привести ученых к более убедительному выводу. Это то, что сделали Напье и его команда.
Они взяли пять объектов из Обзора происхождения внешней солнечной системы (OSSOS) (который ранее не обнаружил свидетельств кластеризации), пять объектов из Обзора темной энергии и четыре объекта, найденных астрономами Скоттом Шеппардом, Чадом Трухильо и Дэвидом Толеном, у которых есть возглавлял поиск Девятой Планеты.
Поскольку у всех трех опросов были совершенно разные цели, у них были разные функции отбора. Задача заключалась в том, чтобы устранить эти различия, чтобы объекты можно было эффективно объединить в одну большую съемку. Для этого команда разработала симулятор обследования .
«По сути, - писали они в своей статье, - имитатор обследования имитирует обнаружение модельной популяции тел Солнечной системы с использованием истории наведения, глубины и критериев отслеживания обследования. Это позволяет вычислить функцию выбора обследования для данной совокупности, что позволяет нам учесть предвзятость и, следовательно, понять истинные основные группы населения ".
Если кластеризация ETNO была вызвана физическим эффектом, то она должна была оставаться согласованной с большей выборкой объектов, проанализированных командой Напьера. Вместо этого их результаты показали, что образец ETNO соответствует равномерному распределению родительских тел в космосе.
Это не означает, что исследователи осторожно отметили, что Девятой Планеты не существует. Это просто означает, что о существовании планеты нельзя судить по данным ETNO. Недостаточно информации, чтобы подтвердить это или исключить его.
Другие свидетельства также указывают на его существование. Например, странно наклоненные орбиты внешних объектов пояса Койпера Солнечной системы, таких как Седна, - хотя астрономы также предложили другие объяснения такого поведения.
Более сильное решение станет возможным с большим количеством объектов ETNO и пояса Койпера для анализа, что может означать ожидание объектов от более мощного телескопа, такого как обсерватория Веры Рубин, которая, как ожидается, начнет работу в этом году.
В том же время, заядлый охота на неуловимые планеты в результате чего в некоторых действительно удивительных открытиях, в том числе некоторых возможных карликовых планеты slingshotting выхода на внешние границы Солнечной системы, и целый букетом из газовых гигантских лун.
Так что независимо от того, существует Девятая Планета или нет, сама дискуссия вызывает удивление для науки и приводит к открытиям, с которыми мы иначе могли бы не столкнуться.
Поделитесь в соцсетях:
