Nová planeta v naší sluneční soustavě?

[stana85]

Podle Jířího Grygara za Neptunem planety nejsou.
http://www.rozhlas.cz/meteor/prispevky/ ... u--1452479

[MilAN]

Je o rok staré a je to o něčem úplně jiném než teď.

[stana85]

To ano, ale on tam vylučuje existenci jakékoliv velké planety za Plutem. Mluvil o tom i na nějaké přednášce. Už nevím na které. Kdyby prý tam taková planeta byla tak by se na ni přišlo už dávno podle poruch dráhy Marsu. Taky říkal že tak velkého tělesa by si musel někdo všimnout na přehlídkách oblohy při hledání planetek.

[MaG]

Já si myslím, že od určité vzdálenosti na případnou planetu přehlídky oblohy nevidí. Na druhé straně jsem moc v minulosti nevěřil, že by tam něco velkého mohlo být. Ukazuje se, že někdy to chce větší představivost a odvahu. Když nic jiného, myslím, že i kdyby se planeta nepotvrdila, už si nikdo v budoucnu neodváží tvrdit najisto, že tam nic velkého není. Já si myslím akorát, že tam je dost těles větších než Pluto, jen na ně nevidíme.

[MilAN]

Jenže, pokud vidíme např. Eris s průměrem 1200 km ve vzdálenosti 95AU bez problémů i amatérsky, tak by neměl být až takový problém s tělesy dejme tomu do 600 AU s velikostí i menší než Neptun. A tam přehlídky určitě vidí.

[juh]

Ja predpokladam, ze ak by tam skutocne bolo tak velke teleso na tak excentrickej drahe, tak by sa to muselo nejakym sposobom prejavit aj na objektoch Kuiperovho pásu a Oortovho oblaku aspon v tom zmysle, ze z urcitych smerov by k Slnku museli prichadzat dlhoperiodicke komety castejsie, ako z inych smerov, ak uz teda tento zatial hypoteticky objekt vplyva na objekty za drahou Pluta sposobom, ze ich sustreduje do jednej casti Slnecnej sustavy (ich perighelium / afelium). Neviem ci doteraz niekto nieco take zaznamenal, ale predpokladam, ze ich rozlozenie (co sa tyka smerov odkial prichadzaju do vnutornej casti slnecnej sustavy ) bude dost rovnomerne.

[Sajri]

Několik poznámek k úvahám, které se tu objevili:

PROHLÍDKY OBLOHY

Představa, že současná astronomie disponuje přehlídkami oblohy, které zachytí vše, co se šustne ve Sluneční soustavě do XX-té magnitudy, je mýtus. Nic takového neexistuje. K pochopení toho, proč tomu tak není, stačí přímo ukázkový příklad z historie: planeta Uran. Na tmavé obloze viditelná pouhým okem, přesto na svůj objev čekala až do konce 18. století. V minulosti existují náznaky jeho pozorování, ale vždy byl omylem zaměněn za hvězdu. Šance objevit něco nového značně klesá, pokud ten objev nepředpokládáme, nebo mu vysloveně nejdeme vstříc.

Teď k těm přehlídkám. V podstatě jediné přehlídky oblohy, které běží "nepřetržitě", slouží k hledání blízkozemních planetek (NEA), což je pochopitelné. NEA se na obloze pohybují úhlově tak rychle, že stačí stejné pole nasnímat s odstupem několika minut, a detekujeme jejich pohyb mezi hvězdami. Tomu jsou tyto prohlídky uzpůsobené, což znamená, že jejich kadence (opakování snímku téhož pole) je typicky v řádu minut. Tím jsme vyřešili DETEKCI = je tam něco, co se hýbe. K OBJEVU je třeba znát dráhu toho objektu, což znamená mnohem více nasnímaných poloh. Prvním krokem je z detekce přibližně určit, jak se bude vyvíjet poloha tohoto objektu v blízké budoucnosti (typicky následující noc) a zhruba v tom místě ho hledat. K tomu se v minulosti využívaly tzv. follow-up dalekohledy, aby se šetřil čas na samotných dalekohledech prohlídky. (Moderní pohlídky už si to dost často řeší sami, jednak protože mají velké zorné pole, a také tomu mají uzpůsobenou kadenci). Následující noc je tedy hledaný objekt často již mimo výřez oblohy, v němž byl detekován. To pro základní představu, jak to funguje.

Přehlídky pro hledání NEA jako vedlejší produkt objevují asteroidy v hlavním pásu a sem tam nějakou kometu, protože jejich úhlový pohyb po obloze je zhruba stejně rychlý jako u NEA. Transneptunické objekty ale už nemají šanci objevit, ty se hýbou tak pomalu, že odstup mezi snímky musí být alespoň několik hodin. Na snímcích je samozřejmě mají, ale při jejich kadenci se jim nehýbou.

Další problém je, že většina prohlídek nearchivuje data, protože jsou to terabajty za noc (u moderních prohlídek typu Pan-STARRS jsou to terabajty za hodinu. Pan-STARRS sice archivaci má, ale i tam je řada omezení, do kterých teď nebudu zabředávat). Atomatický software hledá "rychle" se pohybující objekty, a když je nenajde, tak se snímky mažou. Takže i kdyby někdo chtěl hledat pomalu se pohybující objekty, v podstatě tu možnost nemá.

Transneptunické objekty (TNO) se hledají jinak - jsou to úzce specializované programy na vybraných dalekohledech, o jejichž pozorovací čas se žádá prostřednictvím návrhu daného programu. Získání toho času proto není ani automatické, ani neomezené. Takže jsou to v podstatě nárazové akce, kdy vítězný tým dostane např. na několik let jednou za několik dnů pár hodin pozorovacího času. Kadence několika hodin stačí k DETEKCI; k OBJEVU, tj. určení dráhy, je třeba dané těleso sledovat třeba týdny až měsíce. I na těchto snímcích se ovšem "devátá planeta" neprojeví pohybem, protože ta se při své předpokládané dráze hýbe tak pomalu, že je na ni třeba kadence v řádu dnů. Takové snímky mají tyto prohlídky k dispozici také (potřebují je k objevu), takže samozřejmě v principu mají šanci detekovat i velice pomalu se pohybující objekt. Otázka je, zda to vůbec někoho napadlo dělat. Důležitější je ovšem to, že prohlídky na TNO nemají ambice (ani možnosti) prohledávat celou oblohu - jsou to jen velice omezené oblasti.

Pokud si z toho máme udělat nějaký závěr, tak ten, že je docela možné, že se "devátá planeta" na snímcích z přehlídek objevila, ale byla prostě přehlédnuta.

[Sajri]

GRAVITAČNÍ VLIV

Je třeba důsledně rozlišovat mezi dlouhodobým vlivem, a okamžitým vlivem. Dlouhodobý vliv se projevuje různými rezonancemi (poměry oběžných dob, případně poměry rychlosti stáčení dráhy, jsou rovny poměru malých celých čísel), vymetáním objektů, které jsou ve "špatné" rezonanci, nebo naopak stabilizace objektů na drahách v "dobré rezonanci". Na základě toho posledního ostatně tato planeta byla předpovězena.

Okamžitý vliv se projevuje tak, že objekty, které pozorujeme, se pohybují o trošku jinak, než jak to předpovídá model, do nějž zahrneme gravitační vliv ostatních známých těles a relativistické efekty. U TNO můžeme na detekci vlivu takhle vzdáleného tělesa rovnou zapomenout - žádné z TNO (včetně Pluta) jsme od jeho objevu nepozorovali na dostatečně dlouhém oblouku jeho dráhy; gravitační vliv "deváté planety" se zkrátka ztratí v neurčitosti, s jakou známe dráhy těchto těles.

Vůbec nejlepším kandidátem na detekci okamžitého gravitačního vlivu je Saturn, protože je to nejvzdálenější těleso, pro nějž známe díky dlouhodobému pobytu sondy Cassini jeho dráhu velice přesně. Způsob, jakým by se "devátá planeta" na dráze Saturnu projevila, je precese perihelu jeho dráhy - přesněji řečeno rozdíl mezi pozorovanou precesí, a precesí způsobenou ostatními známými tělesy + relativistickou precesí. Tento rozdíl se skutečně pozoruje, bohužel je tak malý, že v rámci chyb měření ho můžeme považovat za nulový. Takže tam být může i nemusí, snad se to v budoucnu podaří zpřesnit. Na základě toho, že tato pozorovaná odchylka je tak malá, dokonce již existuje upřesněná předpověď, kde bychom "planetu devět" měli hledat (ve stručnosti - blízko jejího afelu): http://arxiv.org/pdf/1512.05288v2.pdf

[MaG]

Petře dokázal bys ještě posoudit šance chystaného LSST, který se mi jeví poměrně vhodný?

A druhá věc, jakou šanci by měli dobře vybavení amatéři, jinak řečeno jak velký dalekohled se slušnou kamerou by asi byl třeba na dosah řekněme 25 mag. Kdysi platilo, že metrový přístroj KLENOT vidí tak do 22 mag, jak moc je tato představa pravdivá a je to tedy amatérsky spíše nereálné?

[kuchtik]

Sajri,
díky za srozumitelné vysvetlení! Zdá se že máš opravdu přehled.
( Snad jsem i já tomu porozuměl.)

[Sajri]

Jestli Ti to stačí stručně, tak moje posouzení je takové, že šance LSST je vysoká .
Na druhou stranu, autoři té studie, Batygin a Brown, hodlají pátrat po té planetě pomocí dalekohledu Gemini, a odhadují, že pokud tam je, do pěti let ji najdou. To ještě LSST nebude v provozu.

Ad amatéři: už jsem se Ti snažil to vysvětlit jinde , a doufal jsem, že to nějak vyplyne i z mých předchozích příspěvků. Z různých předběžných výpočtů, na základě odhadované velikosti (~ Neptun) a vzdálenosti, bude mít objekt tak 17 až 19 mag. Což je samozřejmě v dosahu amatérů - pokud budou vědět, kam namířit dalekohled. Je něco jiného vyfotit si 17.mag TNO, když mám jeho efemeridu, a něco jiného ho najít. Na to je třeba velké zorné pole a velký průměr (aby délka expozice nemusela být tak dlouhá, že to efektivně znemožní prohledání velké části oblohy). Nehodlám předjímat, že se to žádnému amatérovi nepodaří, ale ta šance je skutečně malá.

[Honza Ebr (honza42)]

Můžeš mi vysvětlit, proč to ty přehldíky dělaj tak "pošahaně"? Nebylo by efektivnější jednou osnímkovat celou obohu, udělat si katalog hvězd a pak prostě detekovat všechno, co je tam navíc? Nebo je v tom nějakej háček, kterej neni zřejmej?

[Sajri]

Můžeš mi vysvětlit, proč to ty přehldíky dělaj tak "pošahaně"? Nebylo by efektivnější jednou osnímkovat celou obohu, udělat si katalog hvězd a pak prostě detekovat všechno, co je tam navíc? Nebo je v tom nějakej háček, kterej neni zřejmej?
Dnes už by něco takového v principu šlo (existuje Guide Star Catalog II, který obsahuje zhruba miliardu hvězd do 21 mag), ale má to svá ale:

1. ok, najdeš hvězdu (objekt, který ale na jednom snímku od hvězdy neodlišíš), který v katalogu není. A co dál? Jak poznáš, jestli je to TNO, devátá planeta, nebo hvězda, která prostě při sestavování katalogu unikla? Jedině tak, že uděláš přesně to, co dělají dnešní prohlídky - pořídíš víc snímků, a budeš sledovat, jestli a jak rychle se ten objekt hýbe. Protože tohle udělat musíš, tak ten první krok (tj. prohledávání katalogu, jestli všechny objekty, které máš na snímku, opravdu jsou v katalogu) byl úplně zbytečný.

2. žádný katalog není úplný a bez chyb. Čímž se dostáváme k "ale" č. 1 .

3. hvězdy s vlastními pohyby, které jsi při sestavování katalogu změřil špatně, nebo vůbec, Ti do toho hodí vidle.

4. vůbec sestavit takový katalog je samostatný náročný projekt. GSC I, který byl do 15 mag., vyšel v roce 1989, GSC II vyšel v roce 2008, a to už velké prohlídky byly 10 let v provozu.

Nejspíš bych našel těch "ale" víc. Ale abych nebyl jen negativní, tak Pan-STARRS se sestavením vlastního katalogu hvězd počítá - archivují se pozice veškerých objektů na snímcích, nejen těch, co se hýbou. U LSST se to plánuje taky. Tyhle dva projekty, až se rozjedou naplno, naše možnosti převrátí od základů.

EDIT: možná jsi to myslel tak, že nemusíš dělat víc snímků v případě, že na tom prvním nic navíc oproti katalogu nenajdeš, čímž se ušetří čas. To ale taky nejde, protože na KAŽDÉM snímku bude něco navíc - minimálně nějaké planetky z hlavního pásu (ať už známé nebo neznámé), protože tohle je "smetí", kterému se nevyhneš. A opět stojíš před problémem číslo 1. Sice můžeš projet katalog planetek a podívat se, jestli polohy těch objektů neodpovídají již známým planetkám, jenže řada z nich bude známá tak krátce, že na jejich efemeridu se vůbec nelze spolehnout. Poměrně spolehlivá identifikace planetky z katalogu je poloha A SOUČASNĚ úhlová rychlost, čímž se dostáváme k problému č. 1 - musíš pořídit víc snímků.

[MilAN]

A až bude nalezena, potom si planetu vyfotí i amatéři . Do 23 mag. se se současnými amatérskými dalekohledy ( dejme tomu do průměru 40 cm) a přiměřeně dlouhými expozicemi, dostaneme.
Hledání - to je úplně jiná kategorie.

[Lamid]

Vedel by niekto poskytnúť elementy orbity Planety 9, ktoré boli prezentované na pri jej verejnom publikovaní napr.
http://dp8hsntg6do36.cloudfront.net/569 ... 2high.webm
Dávam si orbitu do Celestie a v podstate laborujem nad AscendingNode (Longitude of the ascending node)
Pripadne rozpätie.
Je to len na hranie a zopakovanie si Celestie.