¿Adiós, al Planeta 9?

Sin duda, el hipotético planeta 9 es la idea más emocionante de la astronomía desde el año pasado; que existe un mundo desconocido y gigante en nuestro Sistema Solar, mucho más allá de la órbita de Neptuno. Y este no sería un mundo pequeño y congelado como Plutón o Eris, más pequeño incluso que la Luna de la Tierra, sino una super-Tierra monstruosa, tal vez diez veces más grande que nuestro propio mundo y casi tan grande como Urano o Neptuno en radio.

A medida que han pasado los meses desde que el Planeta 9 fue propuesto por Konstantin Batygin y Mike Brown, compilaron pruebas adicionales para ello, y las cosas parecían resultar atractivas. Pero un nuevo estudio de Cory Shankman y colaboradores miembros de OSSOS ha desfavorecido la existencia del hipotético planeta descubriendo un sesgo en los propios datos.

 

A possible giant world could be located in the distant, outer Solar System, well beyond the orbit of Neptune.
Concepción artística Planeta 9: Caltech / Robert Hurt.

 

Hay que tener en cuenta que si hubiera un gran planeta situado más allá de Neptuno, esperaríamos que dejara algunas firmas específicas como:

-Debe producir un exceso de población de objetos que se estiran en órbitas de largo período de las interacciones gravitacionales.
-Esos objetos deben tener  sus órbitas y sus planos orbitales inclinados de una manera particular, debido a la influencia del hipotético Planeta Nueve.
-Debería haber una población pequeña, pero no nula, de objetos con órbitas exactamente opuestas al exceso de población.
-Y el Planeta Nueve, en sí, debería estar ahí fuera, esperando ser encontrado.

 

Batygin & Brown, en sus estudios adicionales  han estado señalando a unos pocos objetos diferentes – uno aquí, uno allí, otros dos en un estudio de seguimiento – como prueba de los tres primeros puntos. Pero el mismo Planeta 9  ha eludido su detección directa.

 

The unusually closely spaced orbits of six of the most distant objects in the Kuiper Belt, as originally identified in 2016, may indicate the existence of a ninth planet whose gravity affects these movements.
Las órbitas inusualmente estrechamente espaciadas de seis de los objetos más distantes en el Cinturón de Kuiper, tal como se identificaron originalmente en 2016, pueden indicar la existencia de un noveno planeta cuya gravedad afecta a estos movimientos.

 

Pero esto no es una sorpresa.  Incluso si el Planeta 9 fuera real y grande, sería increíblemente débil para observar en su predicha distancia del Sol. Se podría pensar que si fuera diez veces más distante que Urano y casi el mismo tamaño, debería ser sólo 100 veces más débil, ya que el brillo cae como uno sobre la distancia al cuadrado. Pero la luz del sol sufre ese problema dos veces desde nuestra perspectiva: la luz del sol que llega a un mundo tan lejano sería 100 veces más débil que la luz del sol llegando a un mundo más cercano,  entonces esa luz se refleja y tiene que viajar diez veces más antes de llegar de nuevo a Tierra haciendo que cualquier mundo tan distante sea increíblemente difícil de ver.

 

This compressed view of the entire sky visible from Hawai'i by the Pan-STARRS1 Observatory is the result of half a million exposures, each about 45 seconds in length. But the surveys that the Planet Nine data was pulled from are not this even on the sky.
Esta visión comprimida de todo el cielo visible desde Hawai’i por el Observatorio Pan-STARRS1 es el resultado de medio millón de exposiciones, cada una con una longitud de aproximadamente 45 segundos. Pero los estudios de los que se extrajeron los datos originales del Planeta 9 no están aún en el cielo. Crédito: Danny Farrow, Pan-STARRS1 Science Consortium and Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics.

 

Se podría pensar que hacer un estudio de todo el cielo sería la respuesta, pero tales observaciones, como Pan-STARRS, no son lo suficientemente profundas para ver un mundo así. Hasta ahora, todo en lo que se ha tenido que confiar es en la evidencia indirecta que Batygin y Brown han presentado. Han reclamado un total de diez objetos que coinciden con sus predicciones. Pero no estaban usando datos de un  estudio de todo el cielo para encontrar estos objetos; Esos estudios no son lo suficientemente profundos. Los objetos trans-neptunianos, y sus órbitas peculiares del que el hipotético Planeta 9 sería responsable, deberían estar ubicados en una región particular del cielo. Y por lo tanto, si se desea encontrar estos objetos, hay ubicaciones específicas donde buscar para verlos.

La teoría de Batygin y Brown sobre el Planeta 9 se basa no solo en que “estos objetos existen”, sino que “estos objetos existen y su agrupación es muy improbable que suceda por casualidad”. Pero la probabilidad de ver lo que ves depende mucho de dónde has observado y con qué sensibilidad has hecho esas observaciones. Si encuentras objetos agrupados porque pasaste mucho tiempo de observación buscando en las ubicaciones donde verías la agrupación, eso no significa que haya algo inusual. De hecho, es más probable, si ese es el caso, que no hay nada inusual; Es más probable que seas víctima del fenómeno llamado sesgo de detección.

 

Finding ultra-faint, ultra-cool, or slowly-moving objects is possible with current, existing technology, but is entirely dependent on looking in the locations where these objects exist for long enough. Here, the WISE mission finds a rare, ultra-cool dwarf star, shown in red.
Encontrar objetos ultra débiles, ultra fríos, o de movimiento lento es posible con la tecnología actual, pero es totalmente dependiente de buscar en las ubicaciones donde estos objetos existen durante el tiempo suficiente. Aquí, la misión WISE encuentra una estrella enana rara, ultra-fría, mostrada en rojo. DSS/NASA/JPL-Caltech.

 

Los diez objetos que identificaron en su estudio Batygin y Brown provenían de una variedad de estudios con una variedad de profundidades, y lo importante es que el efecto del sesgo de detección nunca fue cuantificado o tratado adecuadamente. Para visualizar esto, imagine que tiene un telescopio situado cerca del ecuador en la Tierra, y pasa todas las noches mirando el cielo nocturno, tratando de ver lo más posible lo más profundamente posible. Si tuvieras cielos claros y oscuros, con buena visión, durante 365 días al año, entonces serías capaz de obtener todas las partes del cielo por igual. Pero esto no es posible hacerlo porque hay partes del año que son más propensas al mal tiempo, o con malas condiciones de visión atmosférica o están demasiado contaminadas para localizar de manera fiable objetos TNOs (transneptunianos).

La clave del asunto es que si observa preferentemente las dos regiones del cielo en las que espera que los objetos estén agrupados, encontrará objetos agrupados allí. Y podría ser simplemente que los está encontrando porque es ahí donde se está mirando.

 

The 3D orbits of the Kuiper belt objects influenced by Planet Nine. As Mike Brown said, 'The distant objects with orbits perpendicular to the solar system were predicted by the Planet Nine hypothesis. And then found 5 minutes later.' But it could have only been discovered because of where the good data exists.
Las órbitas 3D de los objetos del cinturón de Kuiper influenciados por el Planeta 9. Como dijo Mike Brown: “Los objetos distantes con órbitas perpendiculares al sistema solar fueron predichos por la hipótesis del Planeta 9. Pero podría haber sido descubierto sólo por el lugar donde existen los buenos datos. Mike Brown / http://www.findplanetnine.com/

 

Batygin y el equipo de Brown han identificado 10 objetos de este tipo hasta el momento, y muestran la agrupación. ¿Pero eso apunta hacia la evidencia para el Planeta Nueve? Hay una manera sencilla de probar si el efecto es real: hacer un estudio dedicado que no tenga este sesgo, o al menos que cuantifique este sesgo. Hay un gran estudio al respecto que va a la caza de mundos más allá de Neptuno en nuestro Sistema Solar: OSSOS (Outer Solar System Orígenes Survey) ha encontrado más de 800 objetos durante su duración, mirando a ocho diferentes patrones bien definidos del cielo en un período de cuatro años. (Lleva tanto tiempo encontrar un movimiento apreciable, y medir los parámetros orbitales, cuando se trata de mundos tan distantes de nuestro Sol) y de estos cientos de objetos, ocho de ellos tienen las propiedades de largo plazo que mostrarían evidencia del o Contra el Planeta 9.

 

Of the long-period Trans-Neptunian objects identified in the OSSOS study, only one of them (shown in blue) has the parameters that would be consistent with the Batygin & Brown theory of Planet Nine.
De los objetos Transneptunianos de largo plazo identificados en el estudio OSSOS,  uno de ellos (mostrado en azul) tiene los parámetros que serían consistentes con la teoría de Batygin & Brown del Planeta 9. Mike Brown / http://www.findplanetnine.com/.

 

Los resultados son definitivos y condenatorios. Independientemente, antes de este estudio, las simulaciones se realizaron con y sin un noveno planeta masivo más allá de Neptuno, indicando qué resultados favorecerían la existencia de un noveno planeta y qué lo desfavorecería. Para los ocho objetos encontrados, he aquí lo que indican los resultados del estudio:

-Los ocho descubrimientos de OSSOS tienen órbitas orientadas a través de una amplia gama de ángulos.
-Las órbitas observadas son estadísticamente consistentes con el aleatorio.
-Las detecciones de OSSOS no siguen el patrón visto en la muestra anterior.
-Uno de ellos se encuentra en ángulo recto con los dos grupos propuestos.
-Las órbitas no están muy agrupadas.

 

In theory, Planet Nine would likely be similar to the exoplanet 55 Cancri e, which is approximately twice the Earth's radius, but eight times the Earth's mass. This new study, however, disfavors the existence of such a world in our outer Solar System entirely.
En teoría, el Planeta 9 probablemente sería similar al exoplaneta 55 Cancri e, que es aproximadamente el doble del radio de la Tierra, pero ocho veces la masa de la Tierra. Este nuevo estudio, sin embargo, desfavorece la existencia de tal mundo en nuestro Sistema Solar exterior por completo. NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC)

 

Y lo que es más importante, lo que encontraron fue totalmente coherente con ningún Planeta 9, y que en el caso general de la existencia del Planeta 9 fue debilitado sustancialmente por su estudio. En particular, la agrupación en la orientación de cada órbita en el espacio (definido por múltiples variables, ω y Ω) que estudios anteriores, como Batygin & Brown y Trujillo & Sheppard, previamente notado simplemente no existe en este nuevo estudio, imparcial.

No encontramos ninguna evidencia en la muestra OSSOS para la agrupación ω que fue el ímpetu para la hipótesis del planeta adicional actual.

 

Four of the Trans-Neptunian Objects found by OSSOS, shown along with Neptune's orbit for comparison. The OSSOS objects do not exhibit the same correlations as the prior ones identified by the Planet Nine team.
Cuatro de los Objetos Transneptunianos encontrados por OSSOS, mostrados junto con la órbita de Neptuno para comparación. Los objetos OSSOS no muestran las mismas correlaciones que las anteriores identificadas por el equipo sobre el Planeta 9. C. Shankman et al., arXiv:1706.05348v2

 

Los datos de este nuevo estudio son bastante claros y contundentes que la correlación previamente observada, que fue el ímpetu para la hipótesis del Planeta 9, no persiste en la nueva muestra. Los autores sugieren que el sesgo de detección es la razón por la cual las investigaciones previas parecían favorecer la existencia de un mundo así, y que una cuidadosa determinación de los sesgos observacionales – recientemente identificados en el estudio OSSOS – explica por qué aparecieron esas correlaciones previas y por qué no aparecen en los nuevos datos.

Sugerimos que este agrupamiento es el resultado de una combinación de sesgo de observación y pequeñas estadísticas de números, aunque no podemos probar esto sin caracterizaciones publicadas de las encuestas que detectaron estos TNO.

Por supuesto, este estudio no es suficiente para descartar el Planeta 9; Todavía podría estar allí. Como contrapunto, Mike Brown sostiene que una estrategia de estudio diferente podría haber sido definitiva, y OSSOS simplemente no es una buena encuesta para indicar el sí o no del Planeta 9. Pero recuerda, dice el viejo refrán, “donde hay humo, hay fuego”. Si de repente descubres que lo que creías que era humo era una ficción de tu imaginación, no significa que no hubo un incendio, pero seguro que hace que la hipótesis de que hubo fuego fue mucho menos convincente.

 

Fuente: Ethan Siegel / Forbes

 

 

 

 

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.