¿Por qué no podemos observar la nube de Oort con un telescopio?

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La nube de Oort es una estructura hipotética basada en nuestra observación de cometas de período largo. Actualmente hay propuestas para diseñar sondas para confirmar la existencia de la nube de Oort.

nube de Oort

Ahora, enviar una sonda tendría otros beneficios, pero ¿por qué no podemos observar la nube de Oort con un telescopio?

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— llamado 2voyage
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¡Creo que una sonda Oort en nuestra vida no es realista y en realidad es irracional! La nube de Oort comienza alrededor de 2000 UA. Llevaría generaciones llegar allí con la tecnología de propulsión previsible. Incluso si se lanza hoy, bien podría ser superado por una sonda muy superior 50 años después. Y además, ¿a dónde ir si no se ha observado ningún objetivo antes con un telescopio? La nube de Oort es un espacio muy vacío. Me gustaría ver una de esas propuestas para una investigación de Oort, porque no entiendo cómo podría funcionar el concepto.

— LocalFluff

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"Incluso si se lanza hoy, bien podría ser superado por una sonda muy superior 50 años después". Esto siempre será cierto y es un argumento para no hacer nada para siempre.

— Marc

@Marc Esto no es cierto si usamos una forma de propulsión que llega dentro de 50 años.

— gerrit

¿De dónde vendrá esta forma de propulsión si nunca damos el primer paso para construir lo mejor que podemos hoy y usarlo? Si nunca hacemos un esfuerzo serio, siempre estaremos esperando la solución perfecta.

— Marc

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La resolución angular del telescopio realmente no tiene una relación directa con nuestra capacidad de detectar objetos de la nube de Oort más allá de cómo esa resolución angular afecta la profundidad a la que se puede detectar la luz de los objetos débiles. Cualquier telescopio puede detectar estrellas, aunque sus discos reales estén mucho más allá de la resolución angular del telescopio.

La detección de objetos en la nube de Oort es simplemente una cuestión de detectar la luz reflejada (sin resolver) exactamente de la misma manera que uno detecta una estrella débil (sin resolver). La confirmación de la naturaleza de la nube de Oort del objeto se obtendría observando a intervalos de más de un año y obteniendo un paralaje muy grande ( segundos arco). $>2$

La pregunta es qué tan profundo necesitas ir. Podemos hacer esto de dos maneras (i) al reverso del cálculo de la envolvente, suponiendo que el objeto refleje la luz del Sol con algo de albedo. (ii) Escale el brillo de los cometas cuando están distantes del Sol.

$L=3.83\times10^{26}\ W$ $D$ $R$ $\pi R^2 L/4\pi D^2$ $f$ $2\pi$

$D \gg 1$ $D$

F_{mi} = F \frac{π R^{2} L}{4 4 π {re}^{2}} \frac{1}{2 π {re}^{2}} = F \frac{R^{2} L}{8 π {re}^{4 4}}

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

$R=10$ $D= 10,000$ $f=0.1$

F_{mi} = 3 \times 10^{- 29} (\frac{F}{0.1}) {(\frac{R}{10 k metro})}^{2} {(\frac{re}{10^{4 4} un tu})}^{- 4 4} W {metro}^{- 2}

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

$1.4\times10^{3}\ Wm^{-2}$

$28.2 - 2.5 \log (28/10^{4})= 53.7$ $f=0.1$ $R=10\ km$ $f$

La observación de Halley por el VLT representa el pináculo de lo que es posible con los telescopios de hoy. Incluso el campo ultra profundo del Hubble solo alcanzó magnitudes visuales de aproximadamente 29. Por lo tanto, un gran objeto de nube de Oort permanece más de 20 magnitudes por debajo de este umbral de detección.

La forma más factible de detectar objetos Oort es cuando ocultan estrellas de fondo. Ofek & Naker 2010 discute las posibilidades para esto en el contexto de la precisión fotométrica proporcionada por Kepler. La tasa de ocultaciones (que por supuesto son eventos únicos e irrepetibles) se calculó entre cero y 100 en toda la misión Kepler, dependiendo del tamaño y la distribución de distancia de los objetos Oort. Hasta donde yo sé, nada ha salido de esto (todavía).

— Rob Jeffries
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Tuve una conversación con un estudiante de doctorado europeo que planea hacer un intento de encontrar objetos de la nube Oort en los datos del telescopio espacial Gaia. Esto podría ser posible gracias a los eventos de microlente cuando un objeto Oort transita (cerca) de una estrella de fondo y magnifica de manera relativista la luz de la estrella por un momento.

El mejor caso es que dentro de unos años tendremos un mapa de un número estadísticamente útil de objetos en la nube de Oort. Suficiente para afirmar que lo hemos "visto".

— LocalFluff
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En pocas palabras, se debe a que los objetos que componen la Nube de Oort, restos de la formación de nuestro sol, son demasiado pequeños y demasiado débiles para que podamos detectarlos. Son débiles debido a su gran distancia. Hay una absorción mínima de la luz del sol y aún menos se refleja. Se refleja tan poca luz que ni siquiera nuestros telescopios más avanzados pueden ver.

— Peter Jacob
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