Hol lehet az égen a Naprendszer kilencedik bolygója?

21584

A Naprendszer feltételezett kilencedik bolygójának lehetséges nyomait találhatták meg archív infravörös űrtávcsöves felvételeken. Ezzel leszűkült a további keresésére átvizsgálandó égterület.

Mint ismeretes, a Nemzetközi Csillagászati Unió 2006-ban Prágában megtartott közgyűlésén az addig nagybolygónak tartott Plútót a törpebolygók közé sorolták vissza, s így hirtelen csak nyolc bolygó lett a Naprendszerben. A 2000-es években azonban ismét felvetődött, hogy létezhet még egy kilencedik bolygó túl a Neptunusz pályáján, a transzneptun-övezetben.

Scott S. Sheppard (Las Campanas Observatory) és Chadwick A. Trujillo (Northern Arizona University, Flagstaff) észrevették, hogy vannak olyan Neptunuszon túli kis égitestek, amelyeknek pálya-nagytengelyeinek térbeli iránya mintha rendezettséget mutatna. Shepard és Trujillo, valamint tőlük függetlenül Konsztantyin Batyigin és Michael E. Brown (Caltech, Pasadena, Kalifornia) már 2016-ban arra a következtetésre jutottak, hogy ezeknek a Neptunusz pályáján túl, sőt még a Kuiper-övön is kívül napközelbe kerülő kis égitestek pályáinak eloszlását nagyon nehéz pusztán a véletlennel magyarázni. Ez vezette Batyigint és Brown-t arra a következtetésre, hogy a megfigyelt eloszlást egy körülbelül 10 földtömegű bolygó perturbációs hatása okozhatja. Az előzetes számítások szerint – a szóba jöhető pályamodellektől függően – a feltételezett Kilencedik Bolygó (“Planet Nine” vagy “Planet 9” a szakirodalomban) Nap körüli pályájának félnagytengelye 600 és 700 CSE között lehet, azaz irdatlanul messze keringhet központi csillagunktól, ezért csak nagy távcsövekkel van remény a megtalálására.

Extrém nagy távolságban Nap körül keringő transzneptun objektumok (ETNO-k) pályái a földpálya síkjába vetítve. A 2013 FT28-at és 2014 SR349-et sárga szín jelöli, míg a 2014 FE72-t halványbarna szín mutatja. Utóbbi naptávolpontja a belső Oort-felhőben van. A feltételezett Kilencedik Bolygó pályáját türkizkék szín jelöli (Robert Dienel, Carnegie Institution).

A feltételezett Kilencedik Bolygó keresése különböző távcsövekkel már elkezdődött, de a nagy naptávolsága miatt nagyon halvány és a látszó mozgása is nagyon lassú, így a megtalálása igen nehéz és hosszú időbe telne.

Meg kell említeni azonban azt is, hogy más kutatók szerint nem elegendő bizonyíték az a néhány Neptunuszon túli távoli kis égitest, amelyek speciális pályahelyzete megalapozná a Kilencedik Bolygó feltételezését, vagyis szerintük ennek alapján felesleges feltételezni a kilencedik bolygó létezését.

Ilyen lehet a Naprendszer feltételezett kilencedik bolygója extrém nagy naptávolságban, ahol a Nap már csak a telehold fényességével világít a művész elképzelése szerint (R. Hurt Caltech/IPAC).

Friss fejlemény, hogy Michael Rowan-Robinson, a londoni Imperial College csillagászat-asztrofizika professzora azok közé tartozik, aki szerint mégis létezhet a Naprendszer feltételezett kilencedik nagybolygója. Azonban Rowan-Robinson nem a látható fény tartományában készített fotókon, hanem az 1983 februártól 10 hónapon keresztül működött IRAS (Infrared Astronomical Satellite) infravörös űrtávcső felvételein kereste a feltételezett kilencedik bolygó nyomát. Egyébként az IRAS az égbolt 96%-át feltérképezte a távoli infravörös tartományban a 12, 25, 60 és 100 mikronos hullámhosszakon.

Az IRAS, az első infravörös űrteleszkóp (NASA, 1984.12.11.).

A Naptól 400-800 CSE távolságra becsült bolygóra csak igen kevés napfény jut, így a földi műszerekkel vagy Föld körüli űrtávcsövekkel nagyon halvány lenne az égitest a látható fény tartományában, azonban a távoli infravörösben, a 60 és 100 mikron hullámhosszakon működő IRAS számára a bolygó hősugárzása érzékelhető. A NASA 1984-ben közzétette az IRAS által megfigyelt mintegy 250 ezer infravörös égi pontforrás katalógusát; ebben Rowan-Robinson három területet is talált, amelyekben a feltételezett Kilencedik Bolygó lehetséges nyoma megfigyelhető volt – ezek az 1983. júniusi, júliusi és szeptemberi felvételeken azonosíthatók. Mindhárom terület áthúzódik a déli és északi égboltra, de egyes részek közel esnek az erős infravörös háttérzajjal nehezített galaktikus fősíkhoz.

Az alábbi összetett égi térkép az IRAS pontforrások között a Kilencedik Bolygó lehetséges helyét mutatja a különböző vizsgálatok alapján.

Az IRAS Pontforrás Katalógus objektumainak elhelyezkedése az égi ekvatoriális (ra, dec, azaz rektaszcenzió és deklináció) koordinátasíkon. A sárga sávok a katalógus szempontjából nagy háttérzajjal terhelt területek a Galaxis fősíkja közelében. A középen húzódó piros hullámvonal a feltételezett Kilencedik Bolygó Brown és Batyigin (2019) által meghatározott pályája. A fekete téglalapok a bolygó lehetséges pozícióját határolják be (H: Holman és Payne, 2016, Me: Medvedev és mások, 2017, Mi: Millholland és Laughton, 2017 alapján). Három nagy, sötétkék sokszögön belül lehet a Kilencedik Bolygó Rowan-Robinson most megjelent (2021) vizsgálatai szerint: a térképen balra, középen és jobbra (a bal és jobb oldaliak összeérnek az égi térkép feltekeredése miatt) (Rowan-Robinson, 2021).

Rowan-Robinson nagyon részletesen átvizsgálta a gyanús területeket halvány és esetleg lassan mozgó infravörös pontforrásokra vadászva. Egyetlen egy jelölt “élte túl” az elmúlt 40 évben gyűjtött újabb csillagászati katalógusokkal az összevetést, minden mást be lehetett azonosítani Naprendszeren túli infravörös forrásokkal (pl. galaxisokkal, galaktikus porfelhőkkel). Az egy továbbra is gyanús jelölt fotometriai adatai alapján – amennyiben tényleg a Planet 9 került elő – a bolygó mintegy 3-5 földtömegű lehet és 225+/-15 CSE távolságra van a Naptól, vagyis a korábbi becslésekhez képest kisebb tömegű és közelebb van központi csillagunkhoz.

Rowan-Robinson szerint az IRAS felvételeken ez még egyáltalán nem holtbiztos felfedezés, de jó kiindulás lehet további keresőprogramoknak, amelyek azonosíthatják és megerősítés esetén a megfigyeléseikből a pályája meghatározható lesz. Egyelőre nem túl biztató, hogy a 2008 óta működő 1,8 méteres Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) teleszkóp érzékeny detektorán nem látszott az IRAS felvételeken megjelölt égi pozíciók közelében a keresett bolygó. Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy a kb. egy év múlva elinduló Legacy Survey of Space and Time (LSST, a Vera C. Rubin Obszervatóriumban Chilében), a jelenleg tervezett legnagyobb égboltfelmérési program a 8,4 m-es speciális távcsővel már alkalmas lesz a déli égbolton felfedezni a keresett Kilencedik Bolygót az 1983-as hipotetikus pozíció környezetében.

A tervek szerint az LSST első képei és a mérnöki tesztek 2022 októberében indulnak. Az északi féltekén inkább az 1,8 m-es Pan-STARRS és a 8,2 m-es japán Subaru teleszkóp (Mauna Kea, Hawaii-szigetek) alkalmas a bolygó keresésére. Továbbá küszöbön áll a James Webb indítása is, ami szintén alkalmas lesz a Naprendszer peremén megbújó hipotetikus bolygó(k) részletes vizsgálatára – mihelyst lesz pontos és megbízható égi koordináta…

A hír a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” projekt témaköréhez kapcsolódik.

Források:

Hozzászólás

hozzászólás