영어 문장 번역 부탁드립니다 Analysis of decades-old data yields a faint, meandering point of
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Analysis of decades-old data yields a faint, meandering point of light beyond Neptune—but many experts are skepticalIn 2006, astronomy lovers mourned the demotion of what had been the Solar System’s ninth planet: Pluto. A decade later, researchers hypothesized that there still might be a ninth planet after all, lurking hundreds of times farther from the Sun than Earth, and detectable mainly by the way it warps the orbits of the objects around it.Now, in a paper posted last week on the arXiv preprint server, a team of astronomers from Taiwan, Japan, and Australia claims it has found hints of the so-called Planet Nine in archival images of the night sky. Some experts are skeptical that the signal, just a single pair of faint dots, will survive scrutiny and follow-up observations. But if it does, the object lies on an orbit far outside the original Planet Nine prediction—rendering it an entirely different planet.This mismatch “doesn’t mean it’s not there, but it means it’s not Planet Nine,” says Mike Brown, an astronomer at the California Institute of Technology who, along with his colleague Konstantin Batygin, came up with the Planet Nine proposal nearly a decade ago. “I don’t think this planet would have any of the effects on the Solar System that we think we’re seeing.”The existing evidence for Planet Nine comes from the most distant objects in the Kuiper belt, a region of space beyond the orbit of Neptune. The orbits of some Kuiper belt objects appear to be unusually clustered and aligned, despite being too far from the influence of Neptune’s gravity. By repeatedly simulating the evolution of the Solar System and comparing it with real observations, Batygin and Brown determined these objects’ unusual orbits could be due to the gravitational tugs of a faraway world roughly five to 10 times more massive than Earth that orbits the Sun once every 10,000 years.“It is pretty amazing to think that something as big as Neptune could be sitting out there and no one would have ever noticed it,” says Gary Bernstein, an astronomer at the University of Pennsylvania. “But if you put it far enough away, it gets fainter and fainter very fast.”Most Planet Nine searches have looked for the object’s reflection in visible light: sunlight that must first reach the object and then reflect off its surface back to Earth, getting dimmer the entire time. That’s why Terry Long Phan, an astronomy graduate student at National Tsing Hua University, and his Ph.D. adviser, astronomer Tomotsugu Goto, decided to search for Planet Nine’s intrinsic glow in the far infrared, a signal that travels directly to Earth and could potentially appear stronger.Phan and Goto used sky surveys from two infrared space telescopes launched 23 years apart: the Infrared Astronomy Satellite (IRAS), a NASA-Netherlands-U.K. satellite launched in 1983; and AKARI, a Japanese satellite launched in 2006. Because of Planet Nine’s long orbit, the researchers hypothesized that the time gap between the two data sets would be enough to see the potential planet move incrementally across the night sky.From an initial catalog of about 2 million objects within the IRAS and AKARI data sets, the researchers whittled down to pairs of dots of light whose spacing could be explained by a moving planet with a Planet Nine–like mass and distance. Then, they removed known sources such as stars, sources that didn’t move over time, and sources with too much noise, such as those near the bright galactic center. When 13 pairs remained, they checked each by eye. Only one candidate pair survived the scrutiny. The two dots had matching colors and brightnesses—a sign they were the same object.“I felt very excited,” Phan recalls, not least because a previous study using the same surveys found no candidates. “It’s motivated us a lot.” The new work has been accepted for publication in the Publications of the Astronomical Society of Australia.However, when Brown, who was not involved in the work, calculated the candidate signal’s orbit himself, he found that the planet would have an orbit tilted roughly 120° from the plane of the Solar System: a tilt so extreme that the planet would orbit the Sun in the opposite direction than the other planets. Brown’s models predict that to explain the clustering of distant Kuiper belt objects, Planet Nine needs an orbit tilted only about 15° to 20° from the plane of the Solar System.If Phan and Goto’s signal really is a far-off planet, its existence would ironically disprove the original Planet Nine, as the two planets could not coexist without making each other’s orbits unstable, Brown adds. “It’s kind of fun that a paper that purports to find a candidate for Planet Nine is really finding something that would basically say that we were wrong the entire time.”But that’s only if the faint infrared clue holds up after future observations. For one, Bernstein says, it’s difficult to confirm that only two tiny pinpricks of light at such far distances from Earth are anything other than noise—or unrelated impostor objects such as asteroids, stars, or galaxies.Still others aren’t convinced that a planet, Planet Nine or otherwise, is needed to explain the orbits of objects past Neptune. University of Regina astronomer Samantha Lawler believes the apparent clustering in the Kuiper belt could be explained by biased observations of what is actually a uniform distribution of objects. “It would be really cool if there was some kind of pattern there,” she says. “But I am not convinced, with current data, that you can’t just go with the simplest explanation.”Later this year, though, more data will flood in as the Vera C. Rubin Observatory comes online. From its perch in Chile’s Atacama Desert, Rubin will scan the southern sky for 10 years in unprecedented detail—and Brown and Batygin think if Planet Nine is real, Rubin has a good chance of finding it. But whether the telescope spots Goto and Phan’s source or another planet instead, Batygin says he would still cheer on the discovery: “I would be the first person to say, ‘That is not Planet Nine—that is Planet 8.5.’”
"수십 년 된 데이터를 분석한 결과, 해왕성 너머에서 희미하고 구불구불한 빛의 점이 나타났지만, 많은 전문가들은 이 신호가 검토와 후속 관측을 거쳐 살아남을 수 있을지에 대해 회의적이다."
2006년, 천문학 애호가들은 태양계에서 9번째 행성으로 여겨졌던 명왕성의 지위 강등을 애도했다. 10년 후, 연구자들은 여전히 9번째 행성이 존재할 수 있다고 가설을 세웠다. 이 행성은 지구보다 수백 배 멀리 떨어져 있으며, 주변 물체들의 궤도를 왜곡시키는 방식으로만 감지될 수 있다고 했다.
지난 주에 아카이브 서버에 게재된 논문에서는 대만, 일본, 호주의 천문학자들이 밤하늘의 보관된 이미지에서 이른바 '9번째 행성'의 단서를 찾았다고 주장했다. 일부 전문가들은 신호가 단지 한 쌍의 희미한 점일 뿐이어서 이 신호가 검토를 거쳐 살아남을 수 있을지에 대해 회의적이다. 하지만 만약 이 신호가 사실이라면, 이 물체는 원래의 9번째 행성 예측보다 훨씬 더 외곽의 궤도에 있어 완전히 다른 행성으로 분류될 것이다.
이 불일치는 "그것이 존재하지 않는다는 의미는 아니지만, 그것이 9번째 행성이 아니라는 의미"라고 캘리포니아공과대학교의 천문학자인 마이크 브라운은 말했다. 그는 10년 전, 동료 콘스탄틴 바티긴과 함께 9번째 행성에 대한 제안을 했다. "나는 이 행성이 우리가 생각하는 것처럼 태양계에 영향을 미치지 않을 것이라고 생각한다."
현재 9번째 행성의 증거는 해왕성 궤도 너머의 카이퍼 벨트에서 나온 가장 먼 물체들의 궤도에서 나온 것이다. 일부 카이퍼 벨트 물체들의 궤도가 비정상적으로 모여 있고 정렬되어 있는 것으로 보이며, 이는 해왕성의 중력 영향이 미치기엔 너무 멀리 있기 때문이다. 바티긴과 브라운은 태양계의 진화를 반복적으로 시뮬레이션하고 실제 관측값과 비교한 결과, 이 물체들의 비정상적인 궤도는 약 5~10배 더 무거운 행성의 중력에 의한 것일 수 있다고 결론지었다.
"해왕성만큼 큰 물체가 저기 앉아 있는데 아무도 그것을 발견하지 못했다는 것이 놀랍다,"고 펜실베이니아대학교의 천문학자인 게리 번스타인이 말했다. "하지만 그것을 충분히 멀리 떨어뜨리면, 매우 빠르게 희미해진다."
대부분의 9번째 행성 검색은 그 물체의 반사를 찾아왔다. 물체에서 반사된 햇빛은 물체에 도달한 후 지구로 되돌아오는데, 이 과정에서 점점 더 어두워진다. 그리하여, 타이완 국립청화대학교의 천문학 대학원생 테리 롱 판과 그의 박사 지도교수인 천문학자 토모츠구 고토는 9번째 행성의 고유한 빛을 먼 적외선 영역에서 찾아보기로 결정했다. 이 신호는 지구로 직접 전파되며 더 강하게 보일 수 있다.
판과 고토는 23년 간격으로 발사된 두 개의 적외선 우주 망원경을 사용했다: 1983년에 발사된 IRAS(미국-네덜란드-영국의 합작 위성)와 2006년에 발사된 일본의 AKARI 위성. 9번째 행성의 긴 궤도를 고려할 때, 두 데이터 세트 사이의 시간 간격이 그 행성이 밤하늘을 가로지르는 것을 점진적으로 볼 수 있을 만큼 충분히 길다고 가설을 세웠다.
최초의 IRAS와 AKARI 데이터 세트에서 약 200만 개의 객체를 필터링한 후, 연구자들은 이동하는 행성에 의해 설명될 수 있는 두 개의 점을 찾았다. 그들은 별, 시간이 지나도 움직이지 않는 물체, 또는 밝은 은하 중심 근처에서 발생하는 과도한 노이즈를 가진 물체들을 제거했다. 13개의 쌍이 남았을 때, 그들은 각 쌍을 시각적으로 확인했다. 그 중 하나만이 세심한 검토를 거쳐 남았다. 두 점은 색상과 밝기가 일치했다—이는 두 점이 동일한 물체라는 신호였다.
"나는 매우 흥분했다,"고 판은 회상하며 말했다. 이전의 연구에서 같은 데이터 세트를 사용했을 때 후보 물체가 발견되지 않았기 때문이었다. "이 연구는 우리에게 많은 동기를 주었다." 새 연구는 호주 천문학회지(Publications of the Astronomical Society of Australia)에 게재되었다.
그러나 브라운은 자신이 계산한 후보 신호의 궤도를 분석한 결과, 이 행성이 태양계 평면에서 약 120° 기울어진 궤도를 가질 것이라고 밝혔다. 이 정도 기울기는 이 행성이 다른 행성과는 반대 방향으로 태양을 돌게 만든다. 브라운의 모델에 따르면, 먼 카이퍼 벨트 물체들의 군집을 설명하려면 9번째 행성의 궤도는 태양계 평면에서 약 15°에서 20° 정도 기울어져야 한다고 한다.
"판과 고토의 신호가 정말로 먼 행성이라면, 그 존재는 아이러니하게도 원래의 9번째 행성을 부정하게 될 것이다,"고 브라운은 덧붙였다. "이것은 사실상 우리가 그동안 틀렸다는 것을 말해주는 것이다."
하지만 그것은 이 희미한 적외선 신호가 미래의 관측을 통해 살아남을 경우에만 해당된다. 예를 들어, 번스타인은 "지구에서 그렇게 먼 거리에서 두 개의 작은 빛의 점이 노이즈나 관련 없는 물체들, 예를 들어 소행성이나 별, 은하가 아닐 가능성이 있는지 확인하는 것이 매우 어렵다"고 말했다.
여전히 다른 전문가들은 9번째 행성이나 다른 행성이 필요 없다고 주장한다. 레지나대학교의 천문학자인 사만다 롤러는 카이퍼 벨트에서 보이는 군집이 사실은 물체들이 균등하게 분포하는 것에 대한 편향된 관측으로 설명될 수 있다고 믿는다. "그곳에 어떤 패턴이 있으면 정말 멋질 것 같지만, 현재 데이터를 가지고서는 가장 단순한 설명으로 갈 수 있다고 확신하지는 않는다"고 말했다.
하지만 올해 후반부터는 데이터가 쏟아져 들어올 것이다. 베라 C. 루빈 천문대가 가동을 시작할 것이다. 칠레의 아타카마 사막에 위치한 루빈은 향후 10년 동안 남반구 하늘을 전례 없는 세부 사항으로 스캔할 것이다. 브라운과 바티긴은 9번째 행성이 실제로 존재한다면 루빈이 그것을 발견할 가능성이 높다고 생각한다. 하지만 망원경이 고토와 판의 신호를 찾든 아니면 다른 행성을 발견하든, 바티긴은 발견을 환영할 것이다. "나는 첫 번째로 '저건 9번째 행성이 아니라, 8.5번째 행성이다'라고 말할 것이다."
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