مشهور string نظریه پرداز پیشنهاد راه جدید به شکار منظومه شمسی ما مرموز 'سیاره 9'

چیزی سنگین در بیرونی می رسد از سیستم خورشیدی ما است. حداقل به نظر می رسد که راه. نکات آن را پراکنده در سراسر دورترین رسد از خورشید ما محله — که چیزی است که 5 تا 10 برابر جرم زمین عمل کشیدن بر روی اشیاء نزدیک با گرانش آن است. هیچ کس تا کنون از آن دیده می شود به عنوان این فانتوم بازداشته سال از جستجوهای توسط تلسکوپ. در واقع هر کس معتقد است واقعی است. در حال حاضر اکثر ستاره شناسان به آن اشاره به عنوان "سیاره 9."

در حال حاضر معروف فیزیکدان نظری ادوارد ویتن منتشر کرده است یک مقاله در مورد چگونه برای پیگیری کردن این کابوس فراموش نشدنی ما بیرونی منظومه شمسی: یک ناوگان کوچک پروب تحت فشار قرار دادند از طریق لیزر به یک تاول 0.1% از سرعت نور است. پتو که بخشی از فضا را با صدها نفر از پروب ویتن استدلال در مقاله جدید و ناوگان باید قادر به پین کردن شی از دست رفته را به محل. (این مقاله نشده است کارشناسی و یا پذیرفته شده برای انتشار در یک مجله.)

ویتن یک فیزیکدان نظری و ریاضی در موسسه مطالعات پیشرفته در نیوجرسی بهترین و شناخته شده برای کار خود را در ریاضیات از تئوری میدان کوانتومی و به عنوان پدر نظریه ریسمان را وحدت "M-theory." او همچنین اولین فیزیکدان برنده مدال فیلدز معتبر ترین جایزه در ریاضیات است. هیچ یک از کسانی که موفقیت های معمولی نقاط گلوله در سر از ناسا ماموریت طراح ویتن به آسانی می پذیرد.

"این است که به دور از روشن اگر پیشنهاد من راه به جستجو برای سیاره 9 عملی است و یا اگر آن را بهترین راه حتی اگر آن را عملی" او گفت: زنده به علم است.

ویتن ایده قرض به شدت از دستیابی به موفقیت Starshot. Cofounded توسط میلیاردر فیزیکدان یوری میلنر, استفان هاوکینگ و مارک زوکربرگ دستیابی به موفقیت Starshot با هدف کشف آلفا قنطورس ستاره سیستم 4.37 سال نوری از زمین است. ایده پشت Starshot است به فشار یک کاوشگر کوچک به 15% یا 20% از سرعت نور و رسیدن به ستاره 20 تا 30 سال پس از راه اندازی. اعلام کرد در سال 2016 پروژه ندارد یک شرکت تاریخ راه اندازی.

مرتبط با: 11 زیبا ترین معادلات ریاضی

"در جستجوی سیاره 9 پروژه در امتداد خطوط از دستیابی به موفقیت Starshot دارای دو مزیت عمده," ویتن نوشت: در مقاله منتشر شده در آوریل 29 به arXiv پایگاه داده. "بزرگ سرعت ممکن است قابل دسترسی است و عملی برای راه اندازی یک تعداد بسیار زیادی از فضاپیما احتمالا صدها یا بیشتر."

یک ناوگان کوچک پروب

ویتن ایده برای پیگیری کردن گم شی نیاز به هر یک کاوشگر به حمل فقط دو دستگاه: بسیار دقیق ساعت و یک فرستنده رادیویی.

یک پروب خواهد ارسال پیام کوتاه به زمین در هر زمان آن ساعت علامت اجازه آن را دودستی صاحبان دانستن زمان سرنشین این فضاپیما است. اما به عنوان پروب رو دورتر و دورتر از زمین و پیام ها در زمان طولانی تر و طولانی تر به سفر کسانی که پیام می رسد با طولانی تر و طولانی به تاخیر می اندازد. همگام سازی آن ساعت به ساعتهای اتمی بر روی زمین و سپس مسیر خود را به تاخیر, و شما می توانید دقیقا محاسبه فاصله از هر کاوشگر از زمین در هر زمان داده شده.

که اجازه می دهد تا محققان به ایجاد یک نقشه از نحوه ناوگان حرکت را از طریق فضا در طول زمان است. برای اولین بار چند سال باید کاملا قابل پیش بینی: عمده جاذبه زمینه های درونی منظومه شمسی به خوبی قابل درک است; ما می توانید ببینید که در آن بسیاری از سیارات در حال به سادگی با نگاه کردن. اما در حدود یک دهه پس از راه اندازی پروب خواهد رسیدن به "trans-Neptunian" منطقه ای که در آن سیاره 9 می تواند در خفا انجام دادن.

مرتبط با: 12 عجیب ترین اشیاء در جهان

"به عنوان فضاپیما عبور می کند توسط سیاره 9 آن است که شتاب جسم گرانش است. به عنوان یک نتیجه از آن است که در هر زمان داده شده دورتر از زمین بیش از حد انتظار و یک سیگنال از فضاپیما می رسد بر روی زمین کمی بعد از آن را اگر جسم وجود ندارد" ویتن گفت: زنده به علم است.

با پیگیری که از فضاپیما در حال حرکت سریع تر و چقدر ویتن پیش بینی کرد که ناوگان خواهد بود قادر به نقشه سیاره 9 گرانش و آن را پیگیری کردن. او محاسبه کرد که به منظور کار در 0.1% سرعت نور این ساعت را باید دقیق 1/100000 هفتم دوم و ناوگان خواهد نیاز به صدها نفر از پروب.

ساخت لیزر تسهیلات خواهد بود و گران قیمت او اشاره کرد با استناد به رقم $517 میلیون بر اساس دستیابی به موفقیت Starshot گزارش. اما هنگامی که این مرکز ساخته شد هر پروب راه اندازی خواهد بود ارزان نیاز به $8,000 ارزش از قدرت باتری به علاوه هزینه نسبتا ساده پروب.

هر گرانش منبع را فراموش

ویتن ایده روبرو شده است با ترکیبی از هیجان و تردید از اخترفیزیک جامعه است.

در حال حاضر جستجو برای سیاره 9 رفته است به اندازه کافی بلند است که برخی از ستاره شناسان شروع به نشان می دهد ممکن است وجود دارد برخی از ویژگی های شی که نگه داشتن آن پنهان است. شاید silhouetted در برابر روشن گروه از کهکشان راه شیری است. در این مثال کم نور بازتاب نور خورشید از سطح این سیاره خواهد بود غرق روشن درخشش کهکشان ما. یا شاید آن را یک سیاره در همه, اما چیزی عجیب و غریب تر.

در اکتبر 2019 یک جفت از فیزیکدانان پیشنهاد شده است که سیاره 9 ممکن است یک سیاره در تمام زندگی علم قبلا گزارش شده است. یک گریپ فروت به اندازه سیاه چاله که وزن آن در مورد به عنوان یک سیاره ممکن است ایجاد شده در جهان اولیه و به پایان رسید تا در ما بیرونی منظومه شمسی است. اما حتی نویسندگان این مقاله فکر نمی کنم چنین سناریویی محتمل است; حتی پس از آنها شروع به شکار برای امضای یک هاله ماده تاریک که محاصره یک سیاه چاله: اشعه گاما تولید شده که ماده تاریک "نابود" است.

مرتبط با: 9 ایده ها در مورد سیاه چاله ها که ذهن خود را منفجر

استفاده از ویتن پیشنهاد این است که اگر آن کار می کرد و این امر کار را برای هر جاذبه منبع گفت: James Unwin, یک دانشگاه ایلینوی در شیکاگو فیزیکدان و یکی از نویسندگان این گریپ فروت به اندازه سیاه چاله کاغذ. حتی اگر هدف این است که خیلی عجیب و غریب است که ما همیشه نمی تواند به طور مستقیم آن را مشاهده کنید یک نقشه از گرانش آن نیز کمک خواهد کرد اخترفیزیکدانان کشف کردن که در آن -- و امیدوارم آنچه که -- آن است.

"استاد ویتن است با توجه به این سناریو کابوس است که آن را یک سیاره است که unobservable. یا شاید آن را در بخشی از آسمان که واقعا سخت است برای دیدن و یا شاید آن را یک سیاه چاله اما ماده تاریک نمی کند و نابودی [برای تولید اشعه گاما]," Mary گفت: زنده علوم اضافه کرد: "این مانند پرتاب یک شبکه وجود دارد."

سیاره ها و سیاه چاله ها و حتی بیشتر عجیب و غریب نظری اشیاء (فکر می کنم: "کوارک قطعه") می تواند تمام سفر بزرگ خالص ویتن گفت.

تلاطم بازدید ایده های بزرگ

مشکل این است که دلیل خوبی وجود دارد به شک ویتن پیشنهاد کار می کنند در زندگی واقعی است.

پیت Worden بازنشسته و مدیر مرکز تحقیقات Ames ناسا و صندلی از دستیابی به موفقیت جایزه بنیاد اجرا می شود که دستیابی به موفقیت Starshot) گفت: زندگی علم است که "ما بسیار علاقه مند به دکتر ویتن پیشنهادات [و] در زیر با هر دو او و گسترده تر علمی و مهندسی جامعه در این بازی هیجان انگیز پیشنهاد است."

او معوق به Avi, لوئب, یک اخترفیزیکدان دانشگاه هاروارد و صندلی از دستیابی به موفقیت Starshot کمیته مشورتی برای "دقیق نظر."

لوئب, شناخته شده برای خود را گاهی اوقات ایده های فوق العاده ای گفت: زندگی علم است که ویتن پیشنهاد را فراموش کرده و از ویژگی های کلیدی این محله که در آن سیاره 9 ممکن است در مدار.

چرا که ویتن ایده شامل بسیار سریع در حال حرکت فضاپیما شکار نسبتا کوچک توده ساعتهای باید بسیار دقیق به مفید و لوئب گفت. 0.1% از سرعت نور در هر کسری از ثانیه نشان دهنده یک فاصله سفر. همین دلیل است که ویتن محاسبه شده است که این ساعت در پروب را باید دقیق 1/100000 هفتم دوم. و لوئب گفت: این باعث می شود اندازه گیری مستعد ابتلا به حال خراب و حتی اختلالات جزئی.

و آن منطقه از فضا درست مانند اختلال در انتظار است.

"سیاره 9 ساکن خارج از heliopause که در آن باد خورشیدی است محدود توسط interstellar متوسط" لوئب گفت.

ویجر 1 و ویجر 2 سریع ناسا پروب راه اندازی شد در سال 1977 اولین رسیده heliopause در دهه گذشته — تنها انسان ساخته شده پروب به انجام این کار. نه هنوز نرسیده فاصله آن سیاره 9 توسط فکر به مدار. گذشته heliopause خورشیدی و باد است و دیگر در پشت خود را. در عوض, شما گشته توسط تابش و اتهام گرد و غبار که شناور میان ستارگان — interstellar این رسانه است.

"به محض این که من به عنوان خوانده شده ویتن مقاله متوجه شدم که تعامل با interstellar متوسط معرفی خواهد سر و صدا است که به مراتب بیش از سیگنال او با هدف بازیابی" لوئب گفت.

"خاص" لوئب گفت: زندگی علم "کشیدن نیروی اعمال شده بر روی این فضاپیما توسط interstellar متوسط می تواند سفارشات از قدر بزرگتر از نیروی گرانشی سیاره 9 و غیر قابل پیش بینی نوسانات در این نیرو با توجه به تلاطم خواهد معرفی سر و صدا که مبهم مورد نظر سیگنال. علاوه بر این اتهام کوچکی است که فضاپیما را به دست آوردن از تاثیر interstellar متوسط ذرات بر روی سطح آن می تواند یک انحراف در مسیر آن توسط interstellar میدان مغناطیسی است که بزرگتر از انحراف گرانشی ناشی از سیاره 9."

لوئب گفت که اصل اساسی ویتن طرح کار ممکن است اما نه در زمینه سیاره 9 با اشاره به یک سال 2017 مقاله او مستروف در مجله اختر فیزیک نامه. در این مقاله لوئب پیشنهادی با استفاده از یک نوع مشابه اندازه گیری برای اندازه گیری گرانش سیارات فراخورشیدی به عنوان دستیابی به موفقیت Starshot whizzes گذشته آلفا قنطورس.

که پیشنهاد متکی پیچیده تر هرگز قبل تلاش روش برای اندازه گیری شتاب در سرعت های افراطی. و آلفا قنطورس خود باد خورشیدی ممکن است حفاظت از Starshot صنعت از میان ستاره ای متوسط ساخت این اندازه گیری ممکن است در راه است که او گفت: ممکن است با سیاره 9.

کاهش ویتن پیشنهادی صنعت به افزایش حساسیت خود را نمی تواند عملی یا ویتن گفت.

"یک ماده شیمیایی موشک در حال حرکت در سرعت کندتر را یک قرن برای رسیدن به سیاره 9," او گفت:.

لوئب خلاصه نقد خود را از ویتن مقاله در یکی دیگر از مقاله منتشر شده به arXiv ممکن است 3.

"من را دیده اند, کاغذ" ویتن گفت. "او است که پرورش یک نگرانی جدی است و ممکن است به خوبی می تواند درست باشد."

هنوز لوئب گفت: دلایلی وجود دارد به هیجان زده در مورد ویتن خط از تفکر است.

"فراتر از سیاره 9 وجود دارد بسیاری از دیگر دلایل خوبی برای راه اندازی سریع پروب به اهداف در داخل منظومه شمسی," او گفت:.

وجود دارد تمام انواع اشیاء در منظومه شمسی ما هستند که غیر عملی به مطالعه بزرگ با استفاده از پروب های راه اندازی در, شیمیایی, موشک, لوئب گفت. Insterstellar ستاره های دنباله دار مانند 'Oumuamua فروغ از طریق سیستم خورشیدی ما بیش از حد سریع برای معمولی پروب به گرفتن و مطالعه در جزئیات. و نسبتا کم هزینه را لیزر-راه اندازی پروب های مفید برای مطالعه بالقوه زندگی-پناه دادن به محیط های مانند plumes آب بالاتر از قمر زحل انسلادوس.

در اصل منتشر شده در Live علم.