В поисках неуловимых объектов на окраинах нашей Солнечной системы астрономы всё чаще обращаются к архивным данным, скрывающим в себе ключи к великим открытиям. В новом эпизоде программы Event Horizon Терри Фан и доктор Томо Гото обсуждают свой недавний прорыв — обнаружение перспективного кандидата на роль Девятой планеты (Planet Nine) в данных инфракрасных телескопов прошлых десятилетий. Учёные также делятся инсайтами о природе быстрых радиовсплесков и теоретической возможности постройки сфер Дайсона вокруг сверхмассивных чёрных дыр.
📡 Поиск в архивах: Девятая планета в инфракрасном спектре 2:08
Терри Фан и Томо Гото сосредоточили свои поиски на данных двух масштабных инфракрасных обзоров неба — IRAS (Infrared Astronomical Satellite) и Akari . Временной разрыв между этими миссиями составляет 23 года, что является идеальным условием для обнаружения движения медленно перемещающихся объектов в глубоком космосе.
Методология и причины выбора спектра:
- Преимущество ИК-диапазона: В отличие от традиционных оптических телескопов, которые фиксируют отражённый солнечный свет (крайне тусклый на расстоянии в сотни а.е.), инфракрасные датчики улавливают собственное тепловое излучение планеты .
- Физика излучения: На расстоянии в несколько сотен астрономических единиц (а.е.) гипотетическая планета представляет собой низкотемпературное черное тело. Инфракрасный свет от неё идет «в одну сторону» (от планеты к Земле), что делает объект относительно ярче для специализированных приборов .
- Метод отбора: Учёные использовали классические методы сопоставления изображений (аналогично «блинк-компаратору» Клайда Томбо, открывшего Плутон), чтобы найти объекты с консистентным цветом и предсказанным смещением .
Из огромного массива данных было выделено 13 кандидатов, после чего Терри Фан вручную проверил каждый из них, чтобы исключить шумы . В итоге остался один наиболее многообещающий кандидат.
🔭 Характеристики кандидата и будущие наблюдения 4:35
Обнаруженный объект не во всём совпадает с предсказаниями модели Константина Батыгина и Майкла Брауна от 2016 года. По словам Томо Гото, Майкл Браун даже в шутку назвал этого кандидата «Планетой 8.5», так как его орбитальное наклонение выше ожидаемого .
Факты о кандидате:
- Расстояние: При допущении круговой кеплеровской орбиты объект находится на расстоянии около 700 а.е. .
- Масса: Оценивается в диапазоне от 7 до 17 масс Земли, что делает его похожим на ледяной гигант вроде Нептуна или Урана .
- Точность координат: Текущее местоположение известно с точностью до нескольких градусов .
Учёные готовят заявку на получение времени на телескопе DECam (Dark Energy Camera) в Чили, которая обладает широким полем зрения и способна подтвердить статус объекта в оптическом диапазоне в южном полушарии . Ожидается, что наблюдения могут пройти в период с февраля по июнь следующего года . В будущем значительную роль в изучении окраин Солнечной системы сыграет Обсерватория Веры Рубин (LSST) .
⚡ Новая статистика быстрых радиовсплесков (FRB) 10:05
Помимо поисков планет, Томо Гото активно занимается изучением быстрых радиовсплесков — кратковременных (миллисекундных) и мощных импульсов радиоизлучения. Ранее считалось, что лишь несколько процентов FRB являются повторяющимися (repeaters). Однако группа Гото пересмотрела эти данные.
По мнению Томо Гото, при коррекции на ограниченные «окна наблюдения» выясняется, что как минимум 50% всех FRB являются повторяющимися . Гость предполагает, что если наблюдать объекты достаточно долго, этот показатель может достичь 100%, что позволит вывести единый физический механизм их возникновения . Среди вероятных источников спикеры выделяют магнетары и нейтронные звезды в экстремально сильных магнитных полях.
В Тайване ведется строительство нового радиотелескопа BURST (Bustling Universe Radio Survey Telescope in Taiwan) . В отличие от традиционных «тарелок», эта система состоит из тысяч телевизионных антенн, работающих как интерферометр. Такая конструкция позволяет BURST мониторить все небо одновременно, мгновенно фиксируя вспышки FRB в любом направлении .
🕳️ Сферы Дайсона вокруг чёрных дыр 21:58
Обсуждение затронуло и теоретическую работу Томо Гото и его студента Тайгера Ся об использовании энергии черных дыр высокоразвитыми цивилизациями. Традиционно сфера Дайсона представляется вокруг звезды, но чёрные дыры (особенно сверхмассивные) могут быть гораздо более эффективными источниками энергии.
Основные тезисы исследования:
- Источник энергии: Излучение исходит не из самой черной дыры, а от аккреционного диска — газа и пыли, падающих в неё и разогретых до колоссальных температур .
- Поиск внеземного разума (SETI): Техносигнатурой такой структуры будет избыточное излучение в инфракрасном диапазоне (отработанное тепло), пик которого можно зафиксировать современными приборами .
- Баланс сил: Чтобы сфера не упала в черную дыру, необходимо поддерживать баланс между гравитационным притяжением и давлением излучения аккреционного диска .
Томо Гото признает, что проект постройки такой структуры вокруг сверхмассивной черной дыры в центре галактики — это вершина инженерной мысли, сопряженная с огромным риском. Малейший сбой в силе излучения может привести к тому, что вся цивилизация будет мгновенно поглощена гравитацией, что гость в шутку назвал возможным решением парадокса Ферми: развитые цивилизации гибнут при попытке колонизации черных дыр .
