Backyard Worlds: Planet 9

Abbiamo bisogno del tuo aiuto per cercare nuovi oggetti al limitare del nostro Sistema Solare. In questo progetto, ti chiedamo di aiutarci a distinguere gli oggetti celesti reali da artefatti nelle immagini prodotte dai dati raccolti dalla missione WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) della NASA. Gli oggetti reali sono nane brune e stelle di piccola massa, i vicini più prossimi al Sole. Potresti trovare un oggetto più vicino di Proxima Centauri (la stella attualmente più vicina al Sole) o persino scoprire l'ipotizzato e irreperibile nono pianeta del Sistema Solare, che i modelli suggeriscono potrebbe essere già stato immortalato in queste immagini.

Quali sono i vicini più prossimi al Sole? Potresti aver sentito parlare di Proxima Centauri, la stella più vicina al sole. Ma la maggior parte dei vicini più prossimi al Sole non sono stelle, bensì nane brune, sfere di gas troppo grandi per poterle definire pianeti, ma troppo piccole per poterle definire stelle. Abbiamo imparato, estrapolando dalle più recenti scoperte, che esiste probabilmente una popolazione di nane brune che si nasconde fluttuando nei pressi del sistema solare. Questa popolazione contiene come rappresentanti le nane brune più fredde conosciute, dette "Nane Y", che sono analoghe per dimensioni ai pianeti, ma che non orbitano attorno ad altre stelle. Insieme cercheremo di trovare questi mondi vaganti per capire meglio come si formano sia stelle sia pianeti.

Quanti Pianeti ci sono nel Sistema Solare? Finora sappiamo che sono otto i pianeti orbitanti attorno al Sole, ma potrebbero essercene molti di più là fuori, ancora tutti da scoprire. Configurazioni nelle orbite di oggetti simili a comete nel sistema solare esterno (la fascia di Kuiper) fanno pensare che esiste una massa, il nono pianeta, che orbita oltre Nettuno.
Simulazioni del moto di questo pianeta implicano che potremmo averlo già ripreso con il telescopio WISE della NASA e semplicemente non averlo riconosciuto. Insieme esamineremo i dati di questo telescopio in un modo nuovo e potente per cercare di individuarlo.

Ecco un diagramma che rappresenta le orbite di alcuni oggetti della Fascia di Kuiper (L91, FT28, SR349 ecc.) che mettono in evidenza la presenza del pianeta nove. Mostra anche una possibile orbita del pianeta nove. Fonte: (diagramma) G. Grullón / Science; (Dati) Scott Sheppard / Michele Bannister.

La WISE All-Sky Infrared Survey. Analizzeremo la frontiera del sistema solare usando le immagini all'infrarosso del telescopio WISE (Wide Field Infrared Survey Explorer) della NASA. Mentre le stelle normali e gli otto pianeti familiari brillano luminose a lunghezze d'onda visibili, le nane brune emettono principalmente nell'infrarosso. Pianeta nove dovrebbe anche lui risplendere nell'infrarosso.

Qui a Backyard Worlds: Planet 9, vedrai immagini a falsi colori che combinano due bande spettrali di WISE che non si possono proprio vedere ad occhio nudo. Il blu rappresenta la luce con una lunghezza d'onda di circa 3,4 micron; il rosso rappresenta la luce con una lunghezza d'onda di circa 4,6 micron. Abbiamo pre-elaborato quelle immagini a infrarossi da WISE usando unWISE pipeline, combinando immagini che coprono un periodo di circa 5 anni, comprese le immagini da NEOWISE (la porzione di caccia degli asteroidi della missione WISE). Sottraendo le immagini prese a distanza di anni si creano immagini negative, che rendono gli oggetti in moto rapido simili ai "mover" e gli oggetti in moto lento simili a "dipoli". Quando trovi questi oggetti di interesse, li segnerai con lo strumento di marcatura.

Perché questa ricerca richiede occhi umani
Sebbene sia possibile elaborare i dati per trovare punti di luce in movimento, non possiamo eliminare tutto il rumore. Immagini di stelle a raggiera, in particolare stelle variabili, si trovano ovunque. Peggio ancora sono i fantasmi ottici, macchie di luce sfocate che sono sparse all'interno degli strumenti di WISE. Questi possono saltare avanti e indietro o persino cambiare colore. Questi artefatti possono facilmente ingannare il software di elaborazione delle immagini. Ma con i tuoi potenti occhi umani, puoi aiutarci a riconoscere i veri oggetti di interesse che si muovono tra questi artefatti. Sarai in grado di dire quali oggetti sono reali sfruttando il modo diverso in cui si muovono rispetto a come si muovono gli artefatti.

Seguendo le orme di Clyde Tombaugh Nel 1930, Clyde Tombaugh scoprì Plutone: un piccolo punto su una coppia di lastre fotografiche. Egli usò un dispositivo detto "blink comparator" per cercare oggetti che si spostavano da una lastra all'altra. (All'epoca, Plutone era ancora classificato pianeta.) Qui a Backyard Worlds: Planet 9, stiamo usando una tecnica molto simile.

Tombaugh passò circa 7.000 ore a fissare il comparatore delle immagini; ci vuole un duro lavoro e tanta costanza per scoprire un nuovo pianeta! Ma quelli erano tempi senza Internet. A Backyard Worlds: Planet 9, stiamo usando una più moderna tecnologia per rendere la ricerca più divertente. Lavorerai con il nostro team scientifico, un gruppo di astrofisici del Goddard Space Flight Center della NASA, Berkeley, Arizona State, l'American Museum of Natural History e lo Space Telescope Science Institute. E ti unirai agli scienziati cittadini di tutto il mondo, con i quali interagirai facilmente sulla pagina TALK.

Per ulteriori informazioni sulla scienza delle nane brune e di "Planet Nine", assicurati di consultare le FAQ. Speriamo che tu faccia una grande scoperta!

Si ringrazia la NASA per aver finanziato questo lavoro attraverso il Science Innovation Fund. Per notizie su ulteriori opportunità per i Citizen Scientists della NASA, iscriviti alla newsletter dei Citizen Scientists della NASA