हम दूरबीन के साथ ऊर्ट बादल का निरीक्षण क्यों नहीं कर सकते?

Question

ऊर्ट क्लाउड एक काल्पनिक संरचना है जो लंबी अवधि के धूमकेतुओं के हमारे अवलोकन पर आधारित है। वर्तमान में ओर्ट क्लाउड के अस्तित्व की पुष्टि करने के लिए जांच डिजाइन करने के प्रस्ताव हैं।

अब, जांच भेजने से अन्य लाभ होंगे, लेकिन हम दूरबीन के साथ ओर्ट क्लाउड को क्यों नहीं देख सकते हैं?

Comments

मुझे लगता है कि हमारे जीवनकाल में एक ऊर्ट जांच अवास्तविक है और वास्तव में तर्कहीन है! ऊर्ट बादल लगभग 2000 एयू बाहर शुरू होता है। यह दूरदर्शितापूर्ण प्रणोदन तकनीक के साथ आने में पीढ़ियों को ले जाएगा। अगर आज लॉन्च किया जाता है, तो भी 50 साल बाद एक बेहतर जांच द्वारा इसे अच्छी तरह से पार किया जा सकता है। और इसके अलावा, टेलिस्कोप द्वारा पहले कोई लक्ष्य नहीं देखा गया है तो कहां जाएं? ऊर्ट बादल बहुत खाली जगह है। मैं उन प्रस्तावों में से एक को Oort जांच के लिए देखना चाहता हूं, क्योंकि मुझे समझ नहीं आ रहा है कि यह अवधारणा कैसे काम कर सकती है।

— लोकलफुल

"भले ही आज लॉन्च किया गया हो, लेकिन अच्छी तरह से 50 साल बाद एक बेहतर जांच द्वारा इसे पार किया जा सकता है।" यह हमेशा सच होगा, और हमेशा कुछ न करने का तर्क है।

— मार्क

@ मैर्क यह सच नहीं है यदि हम 50 वर्षों के भीतर वहां पर एक प्रकार के प्रणोदन का उपयोग करते हैं।

— गुरित

अगर हम आज का उपयोग कर सकते हैं और इसका उपयोग कर सकते हैं, तो इस तरह का प्रस्ताव कहां से आएगा? यदि हम कभी गंभीर प्रयास नहीं करते हैं, तो हम हमेशा सही समाधान की प्रतीक्षा करेंगे।

— मार्क

Answer 1

दूरबीन के कोणीय संकल्प का वास्तव में ऊर्ट क्लाउड ऑब्जेक्ट्स का पता लगाने की हमारी क्षमता पर कोई सीधा असर नहीं पड़ता है कि कोणीय रिज़ॉल्यूशन उस गहराई को कैसे प्रभावित करता है जिससे व्यक्ति बेहोश वस्तुओं से प्रकाश का पता लगा सकता है। कोई भी टेलीस्कोप तारों का पता लगा सकता है, भले ही उनकी वास्तविक डिस्क टेलीस्कोप के कोणीय संकल्प से परे हो।

ऊर्ट क्लाउड ऑब्जेक्ट्स का पता लगाना बस (अनसुलझे) परावर्तित प्रकाश का पता लगाने का एक प्रश्न है, ठीक उसी तरह जिस तरह से एक बेहोश (अनसुलझे) तारे का पता लगाता है। ऑब्जेक्ट के ऊर्ट क्लाउड प्रकृति की पुष्टि तब एक वर्ष या उससे अधिक के अंतराल पर देखने और बहुत बड़े ( आर्सेकंड) लंबन को प्राप्त करने से होगी।$>2$

सवाल यह है कि आपको कितनी गहराई तक जाने की आवश्यकता है? हम इसे दो तरीकों से कर सकते हैं (i) लिफाफे की गणना के पीछे यह मानकर कि वस्तु सूर्य से प्रकाश को कुछ एल्बिडो के साथ दर्शाती है। (ii) सूर्य से दूर होने पर धूमकेतुओं की चमक को बढ़ाते हैं।

(i) सूर्य की चमक । ऊर्ट बादल के लिए दूरी होने दो और (गोलाकार ग्रहण) ऊर्ट वस्तु होने की त्रिज्या । ऑब्जेक्ट पर सूर्य की घटना से प्रकाश । अगर हम अब मान लें कि इसमें से कुछ अंश ठोस कोण में समान रूप से परिलक्षित होता है । यह बाद वाला बिंदु एक सन्निकटन है, प्रकाश को आइसोट्रोपिक रूप से प्रतिबिंबित नहीं किया जाएगा, लेकिन यह किसी भी देखने के कोण पर कुछ औसत का प्रतिनिधित्व करेगा।डी आर π आर 2 एल / 4 π डी 2 च 2 $L=3.83\times10^{26}\ W$$D$$R$$\pi R^2 L/4\pi D^2$$f$$2\pi$

एक अच्छे सन्निकटन के लिए, au के रूप में, हम मान सकते हैं कि Oort ऑब्जेक्ट से पृथ्वी की दूरी भी । इसलिए पृथ्वी पर प्राप्त प्रकाश का प्रवाह डी एफ ई = च π आर 2$D \gg 1$$D$

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

कुछ नंबरों को डालते हुए, किमी और au को जाने दें । हास्य सामग्री में बहुत कम अल्बेडो है, लेकिन आइए उदार रहें और मान लें । $R=10$$D= 10,000$$f=0.1$

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

इसे एक परिमाण में बदलने के लिए, परावर्तित प्रकाश को सूर्य के प्रकाश के समान स्पेक्ट्रम मान लें। सूर्य की एक स्पष्ट दृश्य परिमाण , जो पृथ्वी के प्रवाह में । फ्लक्स अनुपात को एक परिमाण अंतर में परिवर्तित करने पर, हम पाते हैं कि हमारी फ़िडुकियल ऊर्ट ऑब्जेक्ट का स्पष्ट परिमाण 52.4 है ।$1.4\times10^{3}\ Wm^{-2}$

(ii) हैली का धूमकेतु ऊपर विचार की जाने वाली फिडुशियल ऊर्ट वस्तु के समान (10 किमी त्रिज्या, निम्न एल्बिडो) है। 2003 में वीएलटी द्वारा 28.2 के परिमाण के साथ और सूर्य से 28 au की दूरी पर हैली का धूमकेतु देखा गया। अब हम केवल इस परिमाण को माप सकते हैं, लेकिन यह चार की शक्ति की दूरी के रूप में है , क्योंकि प्रकाश को प्राप्त करना चाहिए और फिर हम इसे परिलक्षित देखते हैं। इस प्रकार 10,000 au पर, हैली मेरे अन्य अनुमान के साथ उचित समझौते में परिमाण होगा । (संयोग से ऊपर (i) में मेरे कच्चे फॉर्मूला से पता चलता है कि 28 au में एक , धूमकेतु 26.9 का परिमाण होगा। यह देखते हुए कि हैली शायद एक छोटा है$28.2 - 2.5 \log (28/10^{4})= 53.7$$f=0.1$$R=10\ km$$f$ यह उत्कृष्ट स्थिरता है।)

वीएलटी द्वारा हैली का अवलोकन आज के टेलीस्कोपों ​​के साथ क्या संभव है के शिखर का प्रतिनिधित्व करता है। यहां तक ​​कि हब्बल गहरे अल्ट्रा डीप फील्ड केवल दृश्य परिमाण के बारे में 29 तक पहुंच गया। इस प्रकार एक बड़ा ऊर्ट क्लाउड ऑब्जेक्ट इस डिटेक्शन थ्रेशोल्ड के नीचे 20 से अधिक परिमाण रहता है!

ऊर्ट वस्तुओं का पता लगाने का सबसे व्यवहार्य तरीका है, जब वे पृष्ठभूमि के सितारों का सामना करते हैं। केप्लर द्वारा प्रदान की गई फोटोमेट्रिक परिशुद्धता के संदर्भ में इसके लिए संभावनाओं की चर्चा टीक & Naker 2010 द्वारा की गई है। भोग की दर (जो निश्चित रूप से एकल घटनाओं और अप्राप्य हैं) की गणना पूरे केपलर मिशन में शून्य और 100 के बीच की गई थी, जो कि Oort ऑब्जेक्ट्स के आकार और दूरी वितरण पर निर्भर है। जहां तक ​​मुझे जानकारी है, इस (अभी तक) कुछ भी नहीं आया है।

Answer 2

मेरे पास एक यूरोपीय पीएचडी छात्र के साथ एक चैट थी जो गैया अंतरिक्ष दूरबीन से डेटा में ओर्ट क्लाउड ऑब्जेक्ट्स को खोजने का प्रयास करने की योजना बना रहा है। यह संभव हो सकता है माइक्रोलेंसिंग घटनाओं के लिए धन्यवाद जब एक ओर्ट ऑब्जेक्ट एक पृष्ठभूमि सितारा (निकट) स्थानांतरित करता है और एक पल के लिए सापेक्ष रूप से तारा के प्रकाश को बढ़ाता है।

सबसे अच्छा मामला यह है कि कुछ वर्षों में हमारे पास Oort क्लाउड ऑब्जेक्ट्स की सांख्यिकीय रूप से उपयोगी संख्या का एक नक्शा होगा। यह दावा करने के लिए पर्याप्त है कि हमने इसे "देखा" है।

Answer 3

सीधे शब्दों में कहें, तो ऐसा इसलिए है क्योंकि हमारे सूर्य के निर्माण के अवशेष ओर्ट क्लाउड, जो वस्तुएं हैं, वे दोनों हमारे लिए बहुत छोटे और बहुत ही घातक हैं। वे अपनी विशाल दूरी के कारण बेहोश हैं। सूर्य के प्रकाश का कम से कम अवशोषण होता है और उससे भी कम परावर्तित होता है। इतनी कम रोशनी वापस परिलक्षित होती है कि हमारे सबसे उन्नत दूरबीनों को देखने के लिए भी कुछ नहीं है।