Астрономы объявили о возможном существовании девятой планеты Солнечной системы!

[vsf]

Ещё статейка по девятой планете:
Planet Nine Is Put on Trial in Absentia
https://www.quantamagazine.org/planet-nine-is-put-on-trial-in-absentia-20170627/

Оригинал того исследования тут https://arxiv.org/pdf/1706.05348.pdf

Хотя авторы обзора OSSOS и говорят, что не наблюдают кластеризации на основе своих 4-х находок ТНО с a>250 а.е., но даже они в конце делают ремарку:

One might be tempted to choose a different pericenter sample cut, pushing the limit away from 30 au. Setting a limit of 40 au would remove two of the six TNOs noted by Batygin & Brown (2016a) to cluster and one of the four in the OSSOS sample. If one is to argue that a dynamical effect causes the clustering of only the TNOs with q greater than a limit of 40 au (or any other choice), it must then be explained why the MPC sample of TNOs with 40 < q < 30 au also appear to cluster, if the effect is not caused by observing bias.

Антимодельный ТНО 2015 GT50 обладает одним из самых небольших перицентров среди 13 известных ТНО с a>250: 38,5 а.е. В туже группу с перицентром равным 40 а.е. и меньше попадаются ещё 4 ТНО: 2015 KG163, 2007 TG422, 2013 RF98 и 2014 FE72. Два из них (2015 KG163 и 2014 FE72) тоже выделяются на схеме из вышеприведенного поста:



А вот если брать ТНО из тех 13 с наиболее крупным перицентром, то кластеризация у них становится почти идеальной.

Обозначение, перицентр, аргумент перицентра
2012 VP113 80,464 293,7
2003 VB12   76,059 311,6
2013 SY99   49,932  32,3
2010 GB174 48,791  347,8
2014 SR349 47,626  341,2
2004 VN112 47,313  327,0
2015 RX245 45,482    65,4
2013 FT28   43,554    40,3

Замыкающий список 2013 FT28 тоже примечателен тем, что на схеме Шепарда его орбита развернута на 180 градусов к кластеру:



Его орбита похоже также находится внутри орбиты 2015 KG163 на последней схеме БиБ:



Поэтому похоже "размывание" кластера вызвано просто взаимодействием с Нептуном. Нептун рассеивает кластер, оказывая влияние на ТНО с небольшими перицентрами орбит.

[arezn99]

Ещё статейка по девятой планете:
Planet Nine Is Put on Trial in Absentia
https://www.quantamagazine.org/planet-nine-is-put-on-trial-in-absentia-20170627/

Planet Nine hypothesis supported by new evidence
Date:
July 12, 2017
Source:
SINC
Summary:
Last year, the existence of an unknown planet in our Solar system was announced. However, this hypothesis was subsequently called into question as biases in the observational data were detected. Now astronomers have used a novel technique to analyze the orbits of the so-called extreme trans-Neptunian objects and, once again, they point out that there is something perturbing them: a planet located at a distance between 300 to 400 times the Earth-Sun separation.
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/07/170712110457.htm

[Goodricke]

Новые доказательства существования девятой планеты в Солнечной системе

http://in-space.ru/novye-dokazatelstva-sushhestvovaniya-devyatoj-planety-v-solnechnoj-sisteme/

[Крупин]

Новые доказательства существования девятой планеты в Солнечной системе

http://in-space.ru/novye-dokazatelstva-sushhestvovaniya-devyatoj-planety-v-solnechnoj-sisteme/

Доказательство одно - координаты. Планету в студию и базара нет.

[snickers]

В любом случае мы убеждены в том, что Кэтрин Волк и Рену Малхотра нашли убедительные доказательства наличия массивного тела,  -- ага "доказательства" есть а планеты нет.

[Андрей Курилов]

Планету в студию и базара нет.

Так форум же для базара
Серьёзные парни доказательства не на форум выкладывают

[vsf]

Кстати любопытный момент. Седна с недавних пор стала крупнейшим ТНО без известных спутников.



Явное свидетельство, что седноиды испытывали в прошлом значительно большие возмущения своих орбит, чем койпероиды от Нептуна.

[Андрей Курилов]

Явное свидетельство, что седноиды испытывали в прошлом значительно большие возмущения своих орбит, чем койпероиды от Нептуна.

Нет, это не является "явным свидетельством" "значительно" большего возмущения орбит седноидов в прошлом.

[Gorado]

Недавно астрономы из Аризонского университета (США) допустили существование в поясе Койпера еще одного небесного тела, размерами и массой близкими к Марсу. Расчеты показывают, что гипотетическая десятая планета удалена от светила на расстояние 50 астрономических единиц, а ее орбита наклонена к плоскости эклиптики на восемь градусов. Небесное тело оказывает возмущение на известные объекты из пояса Койпера и, скорее всего, в древности находилось ближе к Солнцу. Специалисты отмечают, что наблюдаемые эффекты не объясняются влиянием Планеты Х, расположенной значительно дальше «второго Марса».
 
Альф знал!

[Денис Денисенко]

Недавно астрономы из Аризонского университета (США) допустили существование в поясе Койпера еще одного небесного тела, размерами и массой близкими к Марсу.

Абсолютная величина Марса H=-1.5 (на 0.7m, или в 2 раза ярче Плутона).

Расчеты показывают, что гипотетическая десятая планета удалена от светила на расстояние 50 астрономических единиц

Плутон в афелии (50 а.е.) имеет видимую звездную величину 16.0. Расчеты показывают, что гипотетическая десятая планета на расстоянии 50 астрономических единиц имела бы блеск 15.3m.

а ее орбита наклонена к плоскости эклиптики на восемь градусов.

Наблюдения последних 15 лет надежно показывают, что в пределах 8 градусов от эклиптики нет транснептунных объектов ярче 16-й величины. Из объектов пояса Койпера ярче 16m могут быть только Плутон (13.7), Эрида (14.6), Макемаке (15.5) и Хаумеа (15.6). Последние три были открыты далеко от эклиптики, причем все трое в момент открытия были вблизи афелиев своих орбит.

[Бородатый Кабан]

Месяц назад обсудили уже. 

[vsf]

Наблюдения последних 15 лет надежно показывают, что в пределах 8 градусов от эклиптики нет транснептунных объектов ярче 16-й величины.

Авторы говорят, что планета может находиться на плотных звездных полях Млечного Пути (к примеру, в Стрельце или Скорпионе).

https://arxiv.org/abs/1704.02444

Figure 7 also shows approximate visual magnitude contours as a function of the perturber’s mass and distance. For this calculation, we assume that the planet has albedo 0.5 (similar to the albedos of the icy surfaces of dwarf planets in the Kuiper belt), and density 2–5.5 g cm−3 (ranging from the density of dwarf planets up to the density of terrestrial planets). We see that a perturber of Mars’ mass and size in the distance range of 65–80 au would be brighter than visual magnitude ∼ 17. Can previous observational surveys of the outer solar system rule out the existence of such an object? It is difficult to ascertain from the literature the probability that such a perturber would have remained undetected in previous observational surveys. We found only a brief remark in Brown et al. (2015) stating a ∼ 30% chance that there is one remaining KBO brighter than visual magnitude 19 within ∼ 30◦ of the ecliptic that has yet to be detected (most likely in the un-surveyed regions near the galactic plane). There are also un-surveyed regions at higher ecliptic latitudes where relatively bright objects might remain undetected. It appears not impossible that a perturber on the order of Mars’ size and mass, at such close distances (∼ 65–80 au, as required to perturb the Kuiper belt’s mean plane) remains to be discovered.

В пользу существования такой планеты в прошлом году было высказан ещё один довод.

https://arxiv.org/abs/1704.02444

In Figure 8 we compare the results of Fienga et al. (2016) with our own results for the specific nominal
orbit of Planet Nine from Batygin and Brown (2016). The tidal parameters favored by our models are larger than those suggested by Batygin and Brown (2016) and supported by the Cassini range observations (Fienga et al. 2016). One possible resolution of this apparent inconsistency is the presence of more than one additional planet. If one planet were at 60 − 100 AU, closer to Pluto, it would not have to be as massive as Planet Nine to significantly perturb Pluto for a period of time. The Cassini range observations would not necessarily be significantly affected by such a planet, because those data are only sensitive to the tidal acceleration, rather than the direct acceleration. Furthermore, the Cassini data are from a very different range of times.

Although this trend may be the result of systematic errors of unknown origin in the observations, a possible
resolution is that the declination trend may be due to perturbations from a body, additional to Planet Nine ,
that is closer to Pluto, but less massive than, Planet Nine .

Изложение той же статьи на русском:

http://za-neptunie.livejournal.com/217287.html

В этой публикации авторы продолжают попытки обнаружить влияние девятой планеты Батыгина-Брауна на известные объекты Солнечной Системы. Но в отличие от прошлых авторов, в этот раз анализируется астрометрия не главных известных планет нашей системы, а объектов пояса Койпера.
Первым известным объектом этого пояса является Плутон, который наблюдается уже больше 100 лет. Тем не менее, с 1992 года в поясе Койпера открыто почти две тысячи койпероидов, поэтому в нынешней публикации анализируют 6 тысяч наблюдений положения Плутона и целых 35 тысяч наблюдений положения других ТНО с приемлемой точностью. В частности в публикации упомянуты измерения положения Плутона на Пулковской обсерватории от 30-50х годов 20 века. В анализе авторы пытаются найти следы пертурбации (необъяснимого ускорения или замедления) движения ТНО от гипотетической девятой планеты. По их расчетам планета массой в 10 масс Земли на расстояние в 300-1000 а.е. от Солнца должна приводить к возмущениям между 3х10 в -12  и 10 в -14 степени масс Земли, деленной на куб астрономической единицы. Тем не менее, анализ астрометрических данных ТНО показал, что они подвергаются намного большими пертурбации неизвестного происхождения:

Максимума пертурбации достигают в нескольких оранжевых областях, где размер пертурбации уже составляет до 1*10 в -10 степени масс Земли, деленной на куб астрономической единицы. Это почти в 300 раз больше, чем максимум ожиданий от девятой планеты (при приближении её до 300 а.е.). Если обнаруженные пертурбации реальны, то они могут быть вызваны неизвестной планетой, которая либо значительно более массивна или значительно ближе, чем планета из теории Батыгина-Брауна. Авторы высказывают догадки, что этой неизвестной планетой может быть массой с Марс или Землю на удалении всего в 60-100 а.е. от Солнца.

[Денис Денисенко]

Наблюдения последних 15 лет надежно показывают, что в пределах 8 градусов от эклиптики нет транснептунных объектов ярче 16-й величины.

Авторы говорят, что планета может находиться на плотных звездных полях Млечного Пути (к примеру, в Стрельце или Скорпионе).

Ох уж эти теоретики... Я как практик говорю: движущийся объект ярче 17-й величины с наклонением орбиты меньше 10 градусов не может оставаться незамеченным в течение 15 лет. На орбите с a=50 а.е. период P=360 лет, т.е. за 15 лет объект сместился бы на 15 градусов.  При наклонении меньше 10 градусов движение в плотных областях Змееносца и Стрельца происходит практически поперек Млечного Пути. В соседнем Скорпионе на участке от -10 до -30 склонения (плюс-минус 10 градусов от эклиптики) звезд уже гораздо меньше.

В качестве упражнения авторам статьи предлагается нарисовать траекторию движения планеты 16m с a=50 а.е. и наклонением i=8 градусов так, чтобы она в 2000-2017 годах сливалась со звездами в Млечном Пути. Если им удастся найти такое решение, останется только отмотать ее назад до 1990-х и 1950-х годов и найти ее на снимках Паломарского обзора, когда она была еще в Весах или в Деве.

Многие наблюдательные проекты (как профессиональные, так и любительские в Японии, Чили, Австралии, Южной Африке) регулярно мониторят плотные участки Млечного Пути до 17-й величины в поисках вспышек классических Новых и карликовых новых. Более того, космическая ИК-обсерватория WISE в ходе проекта NEOWISE повторно просканировала почти все небо в поисках объектов с большим собственным движением! В том числе и интервал прямых восхождений от 17 до 19 часов, включая самую плотную область плоскости Галактики. Белая полоса у них идет от 19 до 20 часов из-за сбоя управления, когда обсерваторию по ошибке перевели в безопасный режим. Они обнаружили 20548 звезд с большим собственным движением, из них 1006 - новые открытия. На вложенной картинке из статьи arXiv:1512.00318 объекты, открытые WISE, отмечены красным цветом. Предел обзора в ИК-диапазоне W1 глубже 17, то есть многие звезды, найденные WISE, настолько слабые, что не видны в 2MASS! При этом сами авторы отмечают, что большинство найденных ими объектов находится в южном полушарии, в особенности вблизи галактического центра. То есть для WISE плотность звезд в Млечном Пути не является препятствием для поиска новых объектов.

Если говорить об астероидах, обсерватория WISE их открыла уже 34 тысячи! Типичные величины объектов WISE, которые размещаются на странице подтверждения NEO, 18m и слабее в ИК-диапазоне. А когда их подтверждают наземные телескопы, блеск в оптике зачастую оказывается вообще 20-21m! И этот телескоп мог пропустить движущийся "фонарик" 16-й величины?

И вообще, еще первый обзор WISE поставил предел на существование планет-гигантов в Солнечной системе: второго Юпитера нет ближе 26000 а.е., второго Сатурна - до 10000 а.е. Объясните мне, пожалуйста - как они могли пропустить "второй Марс" ближе 100 а.е.?!?

[Денис Денисенко]

Изложение той же статьи на русском:

http://za-neptunie.livejournal.com/217287.html

В анализе авторы пытаются найти следы пертрубаций (необъяснимого ускорения или замедления) движения ТНО от гипотетической девятой планеты. По их расчетам планета массой в 10 масс Земли на расстояние в 300-1000 а.е. от Солнца должна приводить к возмущениям между 3х10 в -12  и 10 в -14 степени масс Земли, деленной на куб астрономической единицы. Тем не менее, анализ астрометрических данных ТНО показал, что они подвергаются намного большими пертрубациями неизвестного происхождения

vsf, "Занептунье" - это Ваш ЖЖ? Исправьте, пожалуйста, написание слова "пертурбации". Оно вполне себе известного происхождения: не от слова "труба", а от "perturb" (возмущать), однокоренного с "disturb" (беспокоить). Из этого же корня растет и слово "турбулентность".

[vsf]

Изложение той же статьи на русском:

http://za-neptunie.livejournal.com/217287.html

В анализе авторы пытаются найти следы пертрубаций (необъяснимого ускорения или замедления) движения ТНО от гипотетической девятой планеты. По их расчетам планета массой в 10 масс Земли на расстояние в 300-1000 а.е. от Солнца должна приводить к возмущениям между 3х10 в -12  и 10 в -14 степени масс Земли, деленной на куб астрономической единицы. Тем не менее, анализ астрометрических данных ТНО показал, что они подвергаются намного большими пертрубациями неизвестного происхождения

vsf, "Занептунье" - это Ваш ЖЖ? Исправьте, пожалуйста, написание слова "пертурбации". Оно вполне себе известного происхождения: не от слова "труба", а от "perturb" (возмущать), однокоренного с "disturb" (беспокоить). Из этого же корня растет и слово "турбулентность".

Спасибо за замечание, поправил.

Насчет WISE, насколько я понимаю, он плохо пригоден для поисков ТНО. У него два режима каденции: снимки с интервалом в несколько часов (обнаружение астероидов) и несколько месяцев (звезды с большим собственным движением и планеты Солнечной Системы на удалении в несколько тысяч а.е.). Собственно для поисков 9-ой планеты в данных WISE народ использует специальные алгоритмы или ручной поиск (недавний проект Backyard Worlds: Planet 9).
https://arxiv.org/abs/1604.07424
https://arxiv.org/abs/1611.00015

Так в той же публикации по пределам устанавливаются следующие пределы на обнаружение внешних планет: не ближе 26 тысяч а.е.
http://adsabs.harvard.edu/abs/2014ApJ...781....4L

Я как практик говорю: движущийся объект ярче 17-й величины с наклонением орбиты меньше 10 градусов не может оставаться незамеченным в течение 15 лет. На орбите с a=50 а.е. период P=360 лет, т.е. за 15 лет объект сместился бы на 15 градусов.  При наклонении меньше 10 градусов движение в плотных областях Змееносца и Стрельца происходит практически поперек Млечного Пути. В соседнем Скорпионе на участке от -10 до -30 склонения (плюс-минус 10 градусов от эклиптики) звезд уже гораздо меньше.

В качестве упражнения авторам статьи предлагается нарисовать траекторию движения планеты 16m с a=50 а.е. и наклонением i=8 градусов так, чтобы она в 2000-2017 годах сливалась со звездами в Млечном Пути. Если им удастся найти такое решение, останется только отмотать ее назад до 1990-х и 1950-х годов и найти ее на снимках Паломарского обзора, когда она была еще в Весах или в Деве.

Серьезный аргумент. Если эта планета ярче 17 звездных величин и сейчас находится вблизи Стрельца, то несколько десятилетий назад её должен был бы обнаружить ещё К. Томбо.

http://12apr.su/books/item/f00/s00/z0000027/st006.shtml

Рис. 4.3. Область, охваченная поиском транснептуновых планет в Ловелловской обсерватории, 1929-1945 гг. Заштрихованные участки - предельная звездная величина 16-17m; участки, отмеченные точками (в основном между -40° и -50° по склонению) - предельная звездная величина 14-15m (Томбо,1961)

Так что либо планета не ярче 16-17 звездной величины, либо у неё очень большое наклонение - и она сейчас находится вблизи южных полярных широт, где работает очень мало обзоров.

А так вообще специализированных обзоров в этой области немного (неспециализированные обзоры просто не будут искать девятую планету - у них другие режимы каденции и поисковые алгоритмы). Кроме Томбо можно еще назвать несколько.

1) Каталина (анализ Брауна данных обзора за 2005-2012 годы). Глубина до 18.5 звездной величины.



2) Обзоры самого Брауна. Северный (до R=20.5) 2002-2005 годы.
http://web.gps.caltech.edu/~mbrown/papers/ps/kbochap.pdf


Южный обзор до R=20-21 в 2009-2011 годах.
https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1205/1205.5214.pdf


3) Глубокий обзор OCKS (OGLE-Carnegie Kuiper Belt Survey) звездных полей Млечного Пути при его пересечении с эклиптикой до R=20-21 в 2009-2010 годах. Черные области на схеме:
https://arxiv.org/abs/1107.5309


4) PS1 обзор 2010-2015 годы до R=22.5
http://za-neptunie.livejournal.com/265777.html
Пока есть публикация об анализе обзора для ТНО ближе 100 .а.е (в ближайшее время ожидается публикация анализа по поиску более далеких ТНО).

Для поиска неизвестных ТНО использовались только те участники неба, для которых есть снимки, сделанные в три разные ночи (в каждую ночь должны быть сделано, как минимум три снимка для этого участка неба).

Черной линией на схеме выше показана эклиптика. Области, отмеченные черным цветом, показывают те регионы неба, которые телескоп Pan-Starrs1 не фотографировал или фотографировал только в одну или две разные ночи. Области, отмеченные белым цветом, означают регионы неба (в основном это Млечный Путь), для которых интервал между первой и третьей (последней) ночью наблюдений составляет больше 120 суток.

[vsf]

Наиболее хорошие пределы получены для последнего обзора (большой телескоп - хорошее угловое разрешение для плотных звездных полей). Но даже и там машины увы далеко не всесильны.

Авторы отмечают, что текущий анализ является далеко не полным. Так многие изображения ТНО могли потеряться в зазорах между ПЗС-матрицами камеры, оказаться на плотных звездных полях или быть засвеченными светом ярких звезд. В частности они перечисляют очень известные объекты, которые были пропущены в ходе анализа, и причины неудачи в их обнаружении:
1)     Один из крупнейших Кентавров Харикло – оказался на плотных полях Млечного Пути.
2)     Плутон – интервал между первым и последним снимком одного из годов наблюдений оказался только 2 дня, и поэтому наблюдения за другие годы компьютеру подвязать не удалось.
3)     Макемаке – ни в одном из годов наблюдений, интервал между последним и первым снимком не достиг 60 суток.

Кроме того был пропущен Кваовар (белые строки в таблице)
http://ic.pics.livejournal.com/za_neptunie/70387688/1631919/1631919_600.jpg


Похожая кстати ситуация с Эридой.

Эрида была впервые замечена 5 января 2005 года в 19:20 UTC[14] во время повторного анализа снимка, сделанного 21 октября 2003 года в 6:25 UTC с помощью телескопа Самуэля Ошина.

Если бы Браун не сделал повторный анализ своих снимков через 14 месяцев, то вероятно она была открыта лишь спустя многие годы.

Так что тут получается, что 1-2 обзора не могут дать 100% гарантии обнаружения, так как объем данных и площадь поиска очень велики, а поисковые алгоритмы компьютеров не совершенны. Объект может в пределах обнаружения обзора, но из-за ряда причин и случайностей просто не замечен и пропущен.

[Ihtamnet II]

И вообще, еще первый обзор WISE поставил предел на существование планет-гигантов в Солнечной системе: второго Юпитера нет ближе 26000 а.е., второго Сатурна - до 10000 а.е. Объясните мне, пожалуйста - как они могли пропустить "второй Марс" ближе 100 а.е.?!?

Вот такие вопросы всегда возникают, когда 99 из 100 посчитали "этого не может быть", а один вдруг усомнился и нашел.

[Viborn]

Наблюдения последних 15 лет надежно показывают, что в пределах 8 градусов от эклиптики нет транснептунных объектов ярче 16-й величины.

Авторы говорят, что планета может находиться на плотных звездных полях Млечного Пути (к примеру, в Стрельце или Скорпионе).

Ох уж эти теоретики... Я как практик говорю: движущийся объект ярче 17-й величины с наклонением орбиты меньше 10 градусов не может оставаться незамеченным в течение 15 лет.

...

Объясните мне, пожалуйста - как они могли пропустить "второй Марс" ближе 100 а.е.?!?

Отличный аргумент в пользу того, что у планеты очень низкое альбедо, и она не ярче 17-й величины. Нет?

[Андрей Курилов]

Наблюдения последних 15 лет надежно показывают, что в пределах 8 градусов от эклиптики нет транснептунных объектов ярче 16-й величины.

Авторы говорят, что планета может находиться на плотных звездных полях Млечного Пути (к примеру, в Стрельце или Скорпионе).

Ох уж эти теоретики... Я как практик говорю: движущийся объект ярче 17-й величины с наклонением орбиты меньше 10 градусов не может оставаться незамеченным в течение 15 лет.

...

Объясните мне, пожалуйста - как они могли пропустить "второй Марс" ближе 100 а.е.?!?

Отличный аргумент в пользу того, что у планеты очень низкое альбедо, и она не ярче 17-й величины. Нет?

У планеты массой 0.1-10 земных не может быть низкого альбедо на таком расстоянии от Солнца

[Viborn]

У планеты массой 0.1-10 земных не может быть низкого альбедо на таком расстоянии от Солнца

Почему? Я не профи в этом, объясните пожалуйста.