¿Por qué no se ha detectado ya el "Noveno planeta"?

En los comentarios a esta pregunta , se plantearon dudas considerables sobre el tema de si realmente existe el llamado "noveno planeta". Esa no era realmente la intención de la pregunta anterior, así que pregunto esto. ¿Por qué no se ha detectado este "noveno planeta" antes, si es que existe?

Brown y Batygin, los autores del artículo sobre el posible planeta, tienen una página web que trata esto.

Algunas razones que aún no están cubiertas:

• Se mueve bastante lentamente, los autores estiman 0.2-0.6 segundos de arco por hora, por lo que las encuestas estándar pueden no notar el movimiento y no reconocerlo como un objeto del sistema solar.

Eris, que es el objeto confirmado más distante aún conocido en el sistema solar, se mueve a una velocidad de 1.5 segundos de arco por hora, que es tan lento que se perdió la primera vez. La mayoría de los estudios del sistema solar exterior no podrían encontrar el Planeta Nueve, incluso si fuera bastante brillante, ya que simplemente pensarían que es una estrella estacionaria.

• Si el planeta está cerca de afelio, podría estar a un orden de magnitud más alejado que cualquier planeta mayor o menor que hayamos encontrado hasta ahora (excluyendo los exoplanetas, que se encuentran por métodos que no se aplican en este caso). Los autores sugieren un afelio entre 500 y 1200 UA. En comparación, Plutón está a 30-50 UA, mientras que Eris a alrededor de 100 UA no se descubrió hasta 2005. El noveno planeta potencial sería mucho más grande que Eris, pero también es probable que esté mucho más lejos y, por lo tanto, sea más débil.

• La encuesta WISE eliminó los planetas del tamaño de Saturno dentro de las 10,000 UA , y los planetas del tamaño de Júpiter dentro de las 26,000 UA. Pero el potencial noveno planeta es mucho más pequeño que esos. WISE también ha realizado una búsqueda más sensible, que recogería objetos del tamaño de Neptuno, pero esa búsqueda ha cubierto hasta ahora solo una parte limitada del cielo.

• El planeta será mucho más difícil de detectar si tiene la Vía Láctea en el fondo: hay demasiadas estrellas que potencialmente ahogan un objeto débil.

Aquí está el resumen de los autores:

Órbita estimada para el noveno planeta putativo. El eje horizontal es la ascensión recta. Los segmentos coloreados son regiones donde debería haber sido encontrado por encuestas existentes.
Ilustración de Brown y Batygin, suponiendo que se aplica el uso justo .

El territorio inexplorado más grande es donde, estadísticamente, es más probable que se encuentre: cerca de afelio. Lamentablemente, afelio también está muy cerca de la galaxia Vía Láctea. Ugh

¿Entonces donde esta? Probablemente distante. 500 AU +. Probablemente más débil que la magnitud 22. Muy posiblemente en el medio de la galaxia Vía Láctea.

Ahora ve a buscar el planeta nueve.

Más detalles en la página web de los autores: http://www.findplanetnine.com/p/blog-page.html

Finalmente, el dominio gravitacional del Sol llega a la mitad de la estrella más cercana. Todavía hay mucho territorio inexplorado para que los planetas más pequeños que Saturno se escondan.

Tenga en cuenta el eje de registro. Tenemos un buen mapa para las 50 UA internas, y estamos comenzando a encontrar objetos alrededor de las 100 UA, pero los objetos del sistema solar pueden existir hasta los bordes exteriores de la nube de Oort.
Ilustración de wikipedia .

Este gráfico de XKCD dice mucho sobre por qué ese es el caso

La conclusión es que el noveno planeta es demasiado pequeño para ser detectado a través de WISE, y demasiado lejos / pequeño para haber sido detectado mediante observación visible. Lo más probable es que este planeta hipotético esté muy lejos, posiblemente hasta 1200 UA, y no particularmente grande, lo que hace que sea difícil de ver. WISE pudo descartar la existencia de cualquier objeto del tamaño de Saturno de hasta 10,000 UA. Este objeto hipotético es aproximadamente 1/5 a 1/10 de la masa de Saturno. También es mucho más probable que sea más compacto, ya que Saturno tiene una densidad bastante baja. En pocas palabras, si es visible en WISE, estaría en el borde.

Hay muchos métodos normales que usamos para detectar exoplanetas, pero ninguno de ellos funciona bien en el caso del noveno planeta. Estos son algunos de los principales.

• Velocidad radial. El Sol no se mueve significativamente con respecto a la Tierra, y el planeta hipotético está demasiado lejos del Sol como para tener un gran impacto.
• Tránsito. Esto es obviamente imposible, ya que el planeta nunca pasa entre la Tierra y el Sol.
• Microlente gravitacional. Nuevamente, el planeta no pasa entre nosotros y el Sol.
• Imagen directa. Esto es difícil para empezar. El planeta también está muy lejos y tendría una magnitud absoluta baja .

En cuanto a por qué la evidencia indirecta del planeta no se acumuló antes, bueno, los objetos en el Cinturón de Kuiper y más allá (incluidos los Objetos Transneptunianos perturbados (TNO)) solo se observaron por primera vez en 1992 , y solo hemos acumulado importantes datos de los últimos años.

Posibles razones por las cuales el planeta no ha sido recogido previamente:

1. No está ahí.
2. Las encuestas fotográficas de movimiento adecuado cubren el cielo whoke. Para evitar estos, el planeta 9 tendría que ser más débil que una magnitud de 18 o 19. Esto pone un límite inferior en la combinación de tamaño / albedo / distancia para cualquier planeta 9. El planeta propuesto podría ser más débil que la magnitud 20.
3. Las búsquedas dirigidas de objetos transneptunianos (TNO) utilizan grandes telescopios con amplios campos de visión. Sin embargo, no cubren ningún lugar cerca de todo el cielo y generalmente están limitados a una magnitud de 22-23.
4. Las búsquedas profundas pueden ser mucho más débiles, pero son encuestas de "haz de lápiz" y, por lo tanto, tienen pocas posibilidades de detectar a ciegas un objeto en particular, o son de una sola época y, por lo tanto, no pueden detectar el movimiento debido al paralaje y el movimiento orbital.
5. Las encuestas infrarrojas ( WISE y 2MASS ) cubrieron todo el cielo. Eran lo suficientemente sensibles como para recoger gigantes gaseosos a la distancia propuesta del planeta 9, porque los gigantes se mantienen calientes por la contracción gravitacional. Sin embargo, si el planeta 9 fuera rocoso / helado y no tuviera una fuente interna de calor, entonces podría haber estado demasiado frío para detectarlo.

El recorte anterior del Albuquerque Journal realmente no responde a su pregunta, pero los astrónomos han estado buscando un planeta más grande más allá de Plutón desde hace bastante tiempo. Ver también:

http://www.zetatalk.com/theword/tword26b.htm

http://www.bibliotecapleyades.net/hercolobus/esp_hercolobus_2_02.htm (en "Cálculos del Observatorio Naval de los Estados Unidos")

http://www.bibliotecapleyades.net/hercolobus/esp_hercolobus_3d.htm

EDITAR: solo para matarlo, Percival Lowell puede haber sido la primera persona en detectar el décimo planeta. Citando https://en.wikipedia.org/wiki/Percival_Lowell :

La masa de Plutón no se pudo determinar hasta 1978, cuando se descubrió su satélite Charon. Esto confirmó lo que se había sospechado cada vez más: la influencia gravitacional de Plutón en Urano y Neptuno es insignificante, ciertamente no lo suficiente como para dar cuenta de las discrepancias en sus órbitas. [21] En 2006, Plutón fue reclasificado como planeta enano por la Unión Astronómica Internacional.

Por supuesto, la misma página continúa diciendo:

Además, ahora se sabe que las discrepancias entre las posiciones predichas y observadas de Urano y Neptuno no fueron causadas por la gravedad de un planeta desconocido. Más bien, se debieron a un valor erróneo para la masa de Neptuno. El encuentro de Voyager 2 en 1989 con Neptuno arrojó un valor más preciso de su masa, y las discrepancias desaparecen cuando se usa este valor. [22]

Si está dispuesto a creer selectivamente en Wikipedia, es posible que Lowell haya detectado un noveno planeta y que no fuera Plutón.

Una de las razones para no creer Wikipedia (y la fuente dada) y al crédito Lowell aquí es que este noveno planeta hace tener un efecto sobre Urano y de las órbitas de Neptuno, por lo que las discrepancias Lowell expresó no habrían desaparecido, habrían sido simplemente reducida.