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TESSデータは、ミステリアスなプラネット・ナインの手がかりをすでに保持しているかもしれません


TESSデータは、ミステリアスなプラネット・ナインの手がかりをすでに保持しているかもしれません

(図 Planet nine artistic plain ウィキメディア経由CC4.0 クレジットnagualdesign; Tom Ruen, background taken from File:ESO - Milky Way.jpg)

 

太陽系の遠くに大きな何かが潜んでいるようで、カイパーベルト(Kiper Belt)のいくつかの軌道が海王星(Neptune)を過ぎて揺れています。一部の天文学者達は、それが地球の約5倍の質量の惑星であると考えています。彼らはそれをプラネット・ナイン(Planet Nine)と呼びます。

しかし、この潜在的な潜伏者(lurker)を見つけることは、それほど簡単ではありません。ここからは、極めて小さくてかすかに現れ、私達は空のどこを見ればいいのかさえわかりません。天文学者達は、検索しています (そして、その過程で他の本当にすてきなものを見つけています) が、時間がかかり骨の折れる作業です。

しかし、新しい論文によると、別の方法の可能性があります:NASAの通過する太陽系外惑星探査衛星(Transiting Exoplanet Survey Satellite、TESS)。そして、惑星はすでに観測されており、TESSデータに隠されている可能性があります。

あなたは「それは惑星ハンティングの望遠鏡だ」と思うかもしれませんが、しかしとても遠くにある惑星を探すことと、比較的近い惑星を探すことは2つの異なることです。

TESSは、トランジット法(transit method)を使用して太陽系外惑星を探索します。長時間空のセクションを見つめ、私達と星の間を周回する惑星(トランジットとして知られているもの)によって引き起こされる、星明かりが規則的な低下(dips)をするかすかな光を探します。

プラネット・ナインのケースでは、そのトランジットを検出することは不可能です。何故ならば、それはTESSと太陽の間を通過しないからです。

 

The Evidence for Planet Nine’s Existence I NOVA I PBS

(3:03) 2019/06/27

 

そして、一回の露出でも、プラネット・ナインほどかすかな天体は明らかになりませんでした。しかしながら、TESSが長時間空のセクションを見つめる方法は、デジタル・トラッキング(digital tracking)と呼ばれる天文学の手法と組み合わせることができます。

トランジットによる低下を明らかにするために、TESSは1つの視野の写真をたくさん撮ります。もしもあなたが、これらの画像を重ねるのならば、かすかな天体がさらに明るくなり、隠されている天体が明らかになります。

プラネット・ナインは動く天体なので、画像を積み重ねるだけでは、必ずしも惑星が明らかにするとは限りません。これは、オブジェクトの推定軌道を計算するために、あなたは少し推測をしなければならないところです。あなたの推定位置を中心に露出を並べ替えます - そうして、画像を積み重ねます。

「未知の軌道を持つ新しい天体を発見するために」、研究者達は、彼らの論文に「私達は総ての可能な軌道を試せます!」と書きました。

画像と軌道と視差の補正(TESSは地球の周りに長い楕円軌道を持っているため、視線は移動するにつれて移動します)をソフトウェア・プログラムに送り、そして結果を待ちます。

散発的(scattershot)なアプローチのように聞こえますが、しかし、実際に上手く行くかもしれません。たとえば、ハッブル宇宙望遠鏡(Hubble Space Telescope)を使用したデジタル追跡は、海王星を超えて幾つかの天体を発見するために使われています。

次の質問は、TESSが惑星を検出するのに十分強力かどうかです。 しかし、これもテストする方法があります。

モデルはこう明示しています。プラネット・ナインは明らかに大きさを持っています - つまり、地球から見た明るさ - 19と24の間です。この範囲内の明らかな大きさを持つ、既知の軌道のトランス・ネプチューン天体がいくつかあります - [具体的に]すなわち、セドナ(Sedna) (20.5から20.8)、2015 BP519 (21.5)、そして2015 BM518 (21.6)です。

 

(Fig.1)  ホルマンら、AASの研究ノート、2019

 

それで、チームはこれら3つの天体の各々を解明するために、デジタル・トラッキングを使用しました… そして3つ総てが、本当にぼやけた低解像度クリスタルとしてクリアに現れました。しかし、まだ識別可能です。上の画像でそれらを見ることができます:左から、セドナ、2015 BP519および2015 BP518です。天体が見やすくなるように、画像はネガティブ表示[白黒逆転の画像]されています。

仮説的に、TESSはそれらの大きさの天体を見ることができるはずです。つまり、研究者達は、プラネット・ナインも見ることができるはずだと述べました。それは、データ内に既に存在するかもしれません - 私達は、依然として発見していません。

あなたは、考えられる総ての軌道をテストする必要があり、これは多くの計算が必要になることでしよう。それで…. 予備のスーパーコンピューターはありますか。

 

この研究は、AASの研究ノート(Research Notes)に掲載されています。

 

 

----- 出典 -----

www.sciencealert.com(同様な記事)

news.curiefy.comzeys-elaynon.blogspot.com

 

----- 2019/11/14公開の記事を読んで -----

プラネット・ナイン(もしくは相当する重力源)が、もしも無かったりすると、ツジツマの合わない物の1つです。 ダークマターみたいですねぇ。
恒星のようにエネルギー(電磁波など)を放出していないので、ボチボチさがしている地味な努力です...
地球の5倍の質量の天体として見つかるのでしょうか。 単純に計算すると、地球の5倍の質量の惑星とは、地球の半径の2.2倍くらいのサイズの惑星になります。
 

プラネット・ナイン - Wikipedia

 

----- パズルのピース -----

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