Backyard Worlds: Planet 9

Nous avons besoin de votre aide pour rechercher de nouveaux objets aux abords de notre système solaire. Dans ce projet, nous vous demanderons de nous aider à distinguer les objets célestes réels des artefacts d'image dans les données de la mission WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) de la NASA. Les objets réels sont des naines brunes et des étoiles de masse faible, les plus proches voisins du Soleil. Vous pouvez trouver un objet plus proche que Proxima Centauri (l'étoile la plus proche du Soleil) ou même découvrir l'hipothétique neuvième planète du Soleil, dont les modèles suggèrent qu'elle pourrait apparaître dans ces images.

Quels sont les plus proches voisins du Soleil ? Vous avez peut-être entendu parler de Proxima Centauri, l'étoile la plus proche du soleil. Mais la plupart des voisins les plus proches du Soleil ne sont pas des étoiles, mais des naines brunes, boules de gaz trop grosses pour être appelées planètes mais trop petites pour être appelées étoiles. Nous avons appris en extrapolant à partir de découvertes récentes qu'il existe probablement une population cachée de naines brunes flottant près du système solaire. Cette population contient les naines brunes les plus froides connues. On les appelle «naines Y», et elles sont très similaires aux planètes qui ne tournent pas autour d'autres étoiles. Ensemble, nous essaierons de trouver ces mondes filous pour mieux comprendre comment les étoiles et les planètes se forment.

Combien de planètes y a-t-il dans le système solaire ? Jusqu'à présent, nous connaissons huit planètes en orbite autour du Soleil, mais il pourrait y en avoir plus à découvrir. Les patrons sur les orbites des objets ressemblant à des comètes dans le système solaire externe (la ceinture de Kuiper) suggèrent qu'il existe une neuvième planète en orbite au-delà de Neptune. Les modèles de cette planète impliquent que nous l'avons peut-être déjà imagée avec le télescope WISE de la NASA, mais tout simplement pas reconnu. Ensemble, nous allons examiner les données de ce télescope d'une manière nouvelle et puissante afin d'essayer de l'identifier.

Voici un diagramme montrant quelques orbites de certains objets de la ceinture de Kuiper (L91, FT28, SR349 etc.) lesquels indiquent la présence de la planète neuf. Il montre également une orbite possible pour la planète neuf. Source: (Diagramme) G. Grullón/Science; (Données) Scott Sheppard / Michele Bannister.

L'enquête WISE All-Sky Infrared Nous allons scanner la frontière du système solaire en utilisant des images infrarouges du télescope Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA. Tandis que les étoiles ordinaires et les huit planètes familières brillent aux longueurs d'onde visibles, les naines brunes brillent principalement dans l'infrarouge. La planète neuf devrait aussi briller dans l'infrarouge.

Ici, à Mondes d'arrière-cour: Planète 9, vous regarderez des images en fausses couleurs qui combinent deux bandes WISE impossibles à voir à l'œil nu. Le bleu représente la lumière avec une longueur d'onde d'environ 3,4 microns; le rouge représente la lumière d'une longueur d'onde d'environ 4,6 microns. Nous avons pré-traité ces images infrarouges de WISE à l'aide du pipeline unWISE, en combinant des images qui s'étendent sur environ 5 ans, y compris des images de NEOWISE (la partie chasse aux astéroïdes de la mission WISE). La soustraction d'images prises à des années d'intervalle crée des images négatives, ce qui fait que les objets se déplaçant plus rapidement ressemblent à des «danseurs» et que les objets se déplaçant plus lentement ressemblent à des «dipôles». Lorsque vous trouvez ces objets intéressants, vous les marquez avec un outil de marquage.

Pourquoi cette recherche nécessite des yeux humains
Bien qu'il soit possible de traiter les données pour trouver des points de lumière en mouvement, nous ne pouvons pas nous débarrasser de tout le bruit. Des images épineuses d'étoiles, en particulier des étoiles variables, sont partout. Pire encore, ce sont les fantômes optiques, des gouttes de lumière floues qui ont été dispersées à l'intérieur des instruments de WISE. Ceux-ci peuvent sauter dans les deux sens voire même changer de couleur. Ces artefacts peuvent facilement tromper notre logiciel de traitement d'images. Néanmoins, avec vos puissants yeux humains, vous pouvez nous aider à reconnaître de vrais objets d'intérêt qui se déplacent parmi ces artefacts. Vous serez en mesure de dire quels objets sont réels par la façon dont ils se déplacent différemment des artefacts.

Sur les traces de Clyde Tombaugh En 1930, Clyde Tombaugh a découvert Pluton comme un petit point sur une paire de plaques photographiques. Il a utilisé un appareil appelé «comparateur clignotant» pour rechercher des objets qui se déplaçaient d'une plaque à l'autre (à l'époque, Pluton était considérée comme une planète). Ici, à Mondes d'arrière-cour: Planète 9, nous utilisons une technique très similaire.

Tombaugh a passé environ 7 000 heures à regarder le comparateur clignotant; il faut beaucoup de travail et de persévérance pour découvrir une nouvelle planète ! Mais c'étaient les jours avant Internet. Chez Mondes d'arrière-cour: Planète 9, nous utilisons la technologie moderne pour rendre la recherche un peu plus amusante. Vous travaillerez avec notre équipe scientifique, un groupe d'astrophysiciens du NASA Goddard Space Flight Center, Berkeley, Arizona State, l'American Museum of Natural History et le Space Telescope Science Institute. Vous rejoindrez des scientifiques citoyens du monde entier, avec lesquels vous pourrez interagir facilement sur le forum TALK.

Pour d'avantage d'informations sur la science des naines brunes et de la planète neuf, assurez-vous de consulter la FAQ. Nous espérons que vous ferez une grande découverte !

Merci à la NASA, qui a financé ce travail par le biais du Science Innovation Fund. Pour obtenir des informations sur d'autres opportunités de science citoyenne de la NASA, abonnez-vous à la newsletter de science citoyenne de la NASA.