Oort bulutunu neden teleskopla gözlemleyemiyoruz?

18

Oort bulutu, uzun dönemli kuyruklu yıldızları gözlemlememize dayanan varsayımsal bir yapıdır. Şu anda Oort bulutunun varlığını doğrulamak için prob tasarlama önerileri var.

Oort bulutu

Şimdi, bir soruşturma göndermenin başka faydaları da olabilir, ama neden Oort bulutunu teleskopla gözlemleyemiyoruz?

observational-astronomy oort-cloud

— çağrıldı2hedef
kaynak

Bence hayatımızda bir Oort probu gerçekçi ve mantıksız! Oort bulutu yaklaşık 2000 AU'da başlar. Öngörülebilir tahrik teknolojisi ile oraya varmak kuşaklar alacaktı. Bugün fırlansa bile, 50 yıl sonra çok daha üstün bir sonda tarafından aşılabilir. Ve ayrıca, daha önce teleskop tarafından herhangi bir hedef gözlemlenmediyse nereye gitmeli? Oort bulutu çok boş bir alandır. Oort soruşturması için bu tekliflerden birini görmek istiyorum, çünkü kavramın nasıl çalışabileceğini anlamıyorum.

— LocalFluff

6

"Bugün piyasaya sürülse bile, 50 yıl sonra çok daha üstün bir soruşturma tarafından aşılabilir." Bu her zaman doğru olacaktır ve sonsuza dek hiçbir şey yapmama iddiasıdır.

— Marc

@Marc 50 yıl içinde oraya gelen bir itiş gücü kullanırsak, bu doğru değildir.

— gerrit

Bugün yapabileceğimiz en iyi şeyleri inşa etmek için ilk adımı atmazsak, bu tür bir itiş gücü nereden gelecek? Asla ciddi bir çaba göstermezsek, her zaman mükemmel çözümü bekleyeceğiz.

— Marc

12

Teleskopun açısal çözünürlüğünün, Oort bulut nesnelerini algılama yeteneğimiz üzerinde , açısal çözünürlüğün, zayıf nesnelerden gelen ışığı tespit edebileceği derinliği nasıl etkilediğinin ötesinde doğrudan bir etkisi yoktur . Herhangi bir teleskop, gerçek diskleri teleskopun açısal çözünürlüğünün çok ötesinde olsa bile yıldızları algılayabilir.

Oort bulut nesnelerinin algılanması, basitçe (çözülmemiş) yansıyan ışığı tam olarak soluk (çözülmemiş) bir yıldızı tespit ettiği şekilde algılama sorunudur. Nesnenin Oort bulut doğasının doğrulanması daha sonra bir yıl boyunca aralıklarla gözlemlenerek ve çok büyük ( arcsecond) paralaks elde edilerek gelir . $>2$

Soru ne kadar derine inmen gerekiyor? Bunu iki şekilde yapabiliriz (i) nesnenin bir miktar albedo ile Güneş'ten gelen ışığı yansıttığı varsayılarak zarf hesaplamasının arkası. (ii) Kuyruklu yıldızların Güneş'ten uzak olduklarında parlaklığını ölçeklendirin.

(i) Güneş'in parlaklığı . Oort bulutuna olan mesafe ve (küresel kabul edilen) Oort nesnesinin yarıçapı . Nesnedeki Güneş olayından gelen ışık . Şimdi bunun fraksiyonunun eşit olarak katı bir açıya yansıtıldığını varsayarsak . Bu son nokta yaklaşık bir değerdir, ışık izotropik olarak yansıtılmaz, ancak herhangi bir görüş açısı üzerinde bir ortalama değeri temsil eder. $L=3.83\times10^{26}\ W$ $D$ $R$ $\pi R^2 L/4\pi D^2$ $f$ $2\pi$

İyi bir yaklaşımla, au olarak, Oort nesnesinden Dünya'ya olan mesafenin de olduğunu varsayabiliriz . Dolayısıyla, Dünya'da alınan ışık akısı $D \gg 1$ $D$

F_{E} = f \frac{π R^{2} L}{4 π D^{2}} \frac{1}{2 π D^{2}} = f \frac{R^{2} L}{8 π D^{4}}

$F_{E} = f \frac{\pi R^2 L}{4\pi D^2}\frac{1}{2\pi D^2} = f \frac{R^2 L}{8\pi D^4}$

Bazı sayıları koymak, km ve au olsun. Cometary malzemenin çok düşük bir albedo var, ama cömert olalım ve olduğunu varsayalım . $R=10$ $D= 10,000$ $f=0.1$

F_{E} = 3 \times 10^{- 29} (\frac{f}{0.1}) {(\frac{R}{10 k m})}^{2} {(\frac{D}{10^{4} a u})}^{- 4} W m^{- 2}

$F_E = 3\times10^{-29}\left(\frac{f}{0.1}\right) \left(\frac{R}{10\ km}\right)^2 \left(\frac{D}{10^4 au}\right)^{-4}\ Wm^{-2}$

Bunu büyüklüğe dönüştürmek için, yansıyan ışığın güneş ışığı ile aynı spektruma sahip olduğunu varsayın. Güneş'in görünür görsel büyüklüğü -26.74'tür ve Dünya'daki akısına karşılık gelir . Akı oranını bir büyüklük farkına dönüştürdüğümüzde, fiducial Oort nesnesinin görünen büyüklüğünün 52.4 olduğunu bulduk . $1.4\times10^{3}\ Wm^{-2}$

(ii) Halley kuyrukluyıldızı, yukarıda ele alınan korkak Oort nesnesine benzer (10 km yarıçap, düşük albedo). Halley kuyruklu yıldızı VLT tarafından 2003 yılında 28,2 büyüklüğünde ve Güneş'ten 28 au mesafede gözlemlenmiştir . Şimdi sadece bu büyüklüğü ölçekleyebiliriz, ancak dördün gücüne mesafe olarak ölçeklenir , çünkü ışığın alınması gerekir ve sonra yansıdığını görürüz. Bu yüzden 10,000 au'da Halley, diğer tahminlerimle makul bir mutabakat içinde büyüklüğüne sahip olacaktı . (Bu arada yukarıdaki (i) 'deki ham formülüm , 28 au'daki kuyruklu yıldızın 26.9 büyüklüğüne sahip olacağı göz önüne alındığında, Halley muhtemelen daha küçük bir $28.2 - 2.5 \log (28/10^{4})= 53.7$ $f=0.1$ $R=10\ km$ $f$ bu mükemmel bir tutarlılıktır.)

Halley'in VLT tarafından gözlemlenmesi, günümüz teleskopları ile mümkün olanın zirvesini temsil eder. Hubble derin ultra derin alanı bile sadece yaklaşık 29 görsel büyüklüğe ulaştı. Bu nedenle, büyük bir Oort bulut nesnesi bu algılama eşiğinin altında 20 büyüklükten daha fazla kalıyor !

Oort nesnelerini tespit etmenin en uygun yolu, arka plan yıldızlarını gizlemektir. Bunun olasılıkları Ofek & Naker 2010 tarafından Kepler tarafından sağlanan fotometrik hassasiyet bağlamında tartışılmaktadır . Oort nesnelerinin boyutuna ve mesafe dağılımına bağlı olarak, tüm Kepler misyonunda tıkanmaların oranı (elbette tek olaylar olan ve tekrarlanamaz) hesaplandı. Bildiğim kadarıyla, bundan hiçbir şey gelmedi (henüz).

— Rob Jeffries
kaynak

11

Gaia uzay teleskobundaki verilerde Oort bulut nesnelerini bulmayı deneyen bir Avrupa doktora öğrencisiyle sohbet ettim. Bu, bir Oort nesnesi bir arka plan yıldızını geçtiğinde (yakınında) ve yıldızın ışığını bir an için göreli olarak büyüttüğünde mikrolensleme olayları sayesinde mümkün olabilir.

En iyi durum, birkaç yıl içinde istatistiksel olarak yararlı sayıda Oort bulut nesnesinin bir haritasına sahip olacağız. Bunu "gördüğümüzü" iddia etmek için yeterli.

— LocalFluff
kaynak

0

Basitçe söylemek gerekirse, güneşimizin oluşumundan kalan Oort Bulutunu oluşturan nesneler hem bizim için çok küçük hem de çok zayıftır. Uzak mesafeleri nedeniyle zayıflar. Güneş ışığının minimal emilimi vardır ve daha azı geri yansıtılır. O kadar az ışık yansıtılır ki en gelişmiş teleskoplarımızın bile görecek hiçbir şeyi yoktur.

— pjs1987
kaynak