Parece que hay algo grande al acecho en los confines del Sistema Solar, que se mete con las órbitas de algunas de las rocas del Cinturón de Kuper más allá de Neptuno. Algunos astrónomos creen que es un planeta, sobre cinco veces la masa de la Tierra. Lo llaman Planeta Nueve.
Pero encontrar este potencial al acecho no es tan simple. A partir de aquí, parecería extremadamente pequeño y tenue, y ni siquiera sabemos en qué parte del cielo deberíamos estar mirando. Los astrónomos están buscando (y encontrar otras cosas realmente buenas en el proceso), pero es un trabajo lento y laborioso.
Según un nuevo artículoSin embargo, podría haber otra forma: el satélite de estudio Exoplanet en tránsito de la NASA (TESS
Puede estar pensando "duh, es un telescopio de búsqueda de planetas", pero buscar planetas que estén muy lejos y buscar planetas que estén relativamente cerca son dos cosas diferentes.
TESS busca exoplanetas usando el método de tránsito. Mira fijamente secciones del cielo durante largos períodos, en busca de caídas débiles y regulares a la luz de las estrellas causadas por planetas que orbitan entre nosotros y la estrella (lo que se conoce como tránsito).
En el caso del Planeta Nueve, detectar su tránsito sería imposible, porque no pasaría entre TESS y el Sol.
Y una sola exposición no revelaría un objeto tan débil como el Planeta Nueve. Sin embargo, la forma en que TESS mira las secciones del cielo durante largos períodos podría combinarse con una técnica de astronomía llamada seguimiento digital.
Para revelar caídas de tránsito, TESS toma muchas fotos de un campo de visión. Si apila estas imágenes, los objetos débiles pueden volverse mucho más brillantes y revelar objetos que de otro modo estarían ocultos.
Debido a que el Planeta Nueve es un objeto en movimiento, apilar las imágenes no necesariamente revelaría el planeta. Aquí es donde debe hacer un poco de conjeturas para calcular una órbita estimada del objeto, y cambiar las exposiciones para centrarlas en su posición estimada, y luego apilar las imágenes.
"Para descubrir nuevos objetos, con trayectorias desconocidas" los investigadores escribieron en su artículo, "¡podemos probar todas las órbitas posibles!"
Solo alimenta tus imágenes y órbita y paralaje correcciones (TESS tiene una órbita altamente elíptica alrededor de la Tierra, por lo que la línea de visión se desplaza a medida que se mueve) en un programa de software y espera los resultados.
Suena como un enfoque disperso, pero en realidad podría funcionar. Por ejemplo, el seguimiento digital con el telescopio espacial Hubble tiene sido utilizado para descubrir varios objetos fuera de Neptuno.
La siguiente pregunta es si TESS es lo suficientemente poderoso como para detectar el planeta. Pero también hay una manera de probar esto.
Los modelos han sugerido que Planet Nine tiene un magnitud aparente – es decir, brillo visto desde la Tierra – entre 19 y 24. Hay algunos objetos transneptunianos en órbita conocidos que tienen magnitudes aparentes dentro de este rango, a saber, Sedna (20.5 a 20.8), 2015 BP519 (21.5) y 2015 BM518 (21.6).
(Holman et al., Notas de investigación de la AAS, 2019)
Entonces, el equipo utilizó el seguimiento digital para resolver cada uno de estos tres objetos … y los tres aparecieron, claros como un cristal de baja resolución realmente difuso. Pero aún identificable. Puedes verlos en la imagen de arriba: desde la izquierda, es Sedna, 2015 BP519 y 2015 BP518. Las imágenes se han mostrado en negativo para que los objetos sean más fáciles de ver.
Hipotéticamente, TESS debería poder ver cualquier objeto alrededor de esas magnitudes. Lo que significa, dijeron los investigadores, que también debería poder ver el Planeta Nueve. Puede que incluso ya esté allí en los datos, simplemente no lo hemos encontrado todavía.
Tendría que probar todas las órbitas posibles, lo que podría requerir mucha computación. Entonces … ¿Alguien tiene una supercomputadora de repuesto?
La investigación ha sido publicada en Notas de investigación de la AAS.