Nowe badanie wykryło 3500 potencjalnych sygnałów, ale żaden nie został uznany za wystarczający do udowodnienia istnienia hipotetycznego świata.
Astronomowie mają powody sądzić, że poza Układem Słonecznym na odkrycie czeka masywny obiekt – tak zwana planeta numer dziewięć. Niedawne poszukiwania tej proponowanej planety nie przyniosły żadnych rezultatów, ale sprawa jest daleka od zakończenia.
Planeta Dziewiąta, jeśli w ogóle, świetnie się skrada. Zespół naukowców kierowany przez Sigurda Naessa, naukowca z Instytutu Astrofizyki Teoretycznej na Uniwersytecie w Oslo w Norwegii, jako ostatni podjął próbę wykrycia go za pomocą teleskopu kosmicznego Atacama w Chile. „Nie znaleziono żadnych znaczących odkryć”, piszą w swoim nowym artykule w Astrophysical Journal.
To, że w naszym Układzie Słonecznym istnieje dziewiąta planeta, jest oczywistą możliwością, jak przekonująco stwierdzili w 2016 roku naukowcy Konstantin Batygin i Michael Brown. Astronomowie zdają sobie sprawę z jej obecności dzięki specyficznemu ruchowi obiektów w odległym Pasie Kuipera. Do tej pory zidentyfikowano ponad 30 takich obiektów, z których każdy wykazuje powiększone i nachylone orbity, a także zachowanie w skupiskach.
Aby to wyjaśnić, naukowcy powołują się na obecność dość dużego obiektu – proponowanej Dziewiątej Planety. Ale żeby to zadziałało, planeta musi być dość duża i ciężka. Astronomowie uważają, że planeta jest od 5 do 10 razy większa od Ziemi i znajduje się w odległości od 200 do 800 AU (18,6 do 74,5 miliardów mil) od Słońca. W regionie poza Neptunem znajdują się duże obiekty lub przynajmniej duże obiekty – obiekty takie jak Pluton, Eris, Haumea i Makemake – więc pomysł nie jest całkowicie trywialny.
Wygląda na to, że już dawno temu zauważyliśmy coś tak dużego, ale nasza niezdolność do wykrycia obiektu nie jest całkowicie zaskakująca, biorąc pod uwagę odległość i naturę, na które może mieć wpływ zakrycie planety. Gdyby tam była, Planeta Dziewięć odbija bardzo mało światła słonecznego i emituje bardzo mało promieniowania. W poprzednich przeglądach astronomom nie udało się wykryć go za pomocą szerokokątnego detektora podczerwieni, co prowadziło do konkurencyjnych hipotez wyjaśniających anomalie Pasa Kuipera, takie jak czarna kula dziur wielkości kuli do kręgli w obłoku Oorta lub duży pierścień szczątków. . w zewnętrznym Układzie Słonecznym.
Do ostatnich poszukiwań zespół wykorzystał Teleskop Kosmiczny Atacama, który skanuje przestrzeń na falach milimetrowych. ACT jest używany głównie do badania kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła wytwarzanego przez Wielki Wybuch, ale czułość teleskopu jest dobrze dostosowana do tego typu zaawansowanych badań. Arthur Kosowsky, astronom z University of Pittsburgh i współautor badania, powiedział, że ACT spełnił swoje zadanie dzięki dwóm unikalnym cechom.
„Byliśmy wystarczająco wrażliwi na promieniowanie mikrofalowe, aby móc wykryć emisję termiczną z dziewiątej planety i zaobserwowaliśmy duży obszar nieba, który mógł zawierać dziewiątą planetę” – wyjaśnił w e-mailu. „ACT jest jedynym aktualnym testem, który spełnia oba te kryteria”.
Zespół wykonał obserwacje w częstotliwościach 98 GHz, 150 GHz i 229 GHz, szukając obiektu między 300 a 2000 AU (1 AU to średnia odległość Ziemi od Słońca). W przypadku obiektu pięć razy większego niż Ziemia naukowcy spodziewali się zobaczyć coś między 325 a 625 j.a., a w przypadku obiektu 10 razy większego od Ziemi oczekiwali czegoś między
25 a 775 j.a.
astronomów przeskanowało 87% dostępnego nieba na półkuli południowej, zbierając dane w latach 2013-2019. Do przetwarzania danych wykorzystano różne techniki, w tym obliczenia „binning” i stacking, metodę, która „może wykryć słabe źródła, ale kosztem utraty informacji o pozycji”, zgodnie z komunikatem prasowym Centrum Astrofizyki | Harvard i Smithsonian.
Nikt nie wie, gdzie właściwie znajduje się Dziewiąta Planeta na niebie, ale musi znajdować się w pewnym zakresie, aby wyjaśnić jej wpływ grawitacyjny. Jednocześnie hipotetyczna planeta porusza się w pewnych możliwych kierunkach.
„Ponieważ nie znaliśmy lokalizacji ani kierunku ruchu, przeszukaliśmy komputerowo 100 milionów możliwości”, mówi Kosowsky. „Dla każdej z tych możliwości uśredniamy wszystkie dane, które zbieramy na określonej ścieżce, aby sprawdzić, czy możemy wybrać słabe źródło poruszające się po tej ścieżce…”.
Naess i jego koledzy znaleźli obiecujące, ale mało prawdopodobne drogi. Zrób to 100 milionów razy, „na pewno znajdziesz ścieżki, które wyglądają jak obiekt, ale w rzeczywistości jest to spowodowane przypadkowym szumem w danych”, wyjaśnia Kosowsky.
Według astronomów, ich analiza dała około 38 000 „surowych kandydatów”, z których około 3500 kwalifikuje się jako coś podobnego do Planety Dziewiątej. Być może zniechęcająco, „żadnych” potencjalnych sygnałów „nie można potwierdzić” i „żadne odkrycia nie są statystycznie istotne” – czytamy w oświadczeniu Centrum Astrofizyki. Zespół jest w 95% pewny, że nowe badanie wyklucza obiekt Układu Słonecznego na badanym obszarze o określonej charakterystyce wyszukiwania.
Jednak zespół zidentyfikował 10 najsilniejszych potencjalnych sygnałów do śledzenia. Ale nawet wtedy „nasze 10 najjaśniejszych sygnałów brzmi tak, jak spodziewamy się przypadkowego szumu” – mówi Kosowsky.
Ten ostatni przegląd trudno nazwać wyczerpującym, ponieważ badanie eliminuje około 17% możliwych orbit, które dziewiąta planeta mogłaby osiągnąć, gdyby była piątym obiektem na Ziemi i 9% jej orbity możliwej dla dziesiątej planety ziemskiej. Kosowsky dodał: „Wciąż jest wiele miejsc, w których Planeta Dziewiąta może się ukrywać.
Dzięki nowym teleskopom, które mają zacząć działać w niedalekiej przyszłości, w tym obserwatorium Vera Rubin O w Chile, astronomowie mogą wreszcie mieć narzędzia, których potrzebują, aby coś wykryć.To było bardzo słabe i bardzo odległe. Tylko tak długo można ukrywać prawdę o Planecie Dziewiątej.
„Jestem przekonany, że jeśli pojawi się tam Dziewiąta Planeta, astronomowie za pomocą nowego teleskopu złapią ją w ciągu najbliższych pięciu lat” – powiedział Kosowsky.
Plus: Czy nieuchwytna „Planeta Dziewiąta” naprawdę jest gigantycznym pierścieniem gruzu w zewnętrznym Układzie Słonecznym?