Почему планета или солнечная система могут оставаться незамеченными, пока их не обнаружит корабль?

Чтобы вся звездная система осталась незамеченной, нам нужно отмахнуться от науки. Если звезда не находится далеко от наблюдаемого цивилизацией пространства и не прячется за очень ярким или непроницаемым объектом вроде галактического ядра, она обязательно будет видна, по крайней мере, на какой-то длине волны, и занесена в каталог.

Планеты - другое дело. В настоящее время мы можем обнаружить планеты только в очень хороших условиях. Если предположить, что эта космическая цивилизация не добьется значительных успехов в обнаружении планет в других системах, о них будет мало что известно, пока систему не посетит экспедиция.

В вашем конкретном сценарии корабль может путешествовать в другой галактике без связи. Никто на родине точно не знает, какие звезды он может посетить. Так что, пока сама звезда может быть известна, выделить ее не получится, потому что их будут тысячи и миллионы.

Солнечная система может проходить через плотное пылевое облако. Солнечный ветер унесет часть пыли, когда попадет в облако. Вы не сможете легко увидеть звезду, если не будете смотреть на нее с той стороны, в которой она входит в облако.

Во-первых, вам нужна очень тусклая звезда, коричневые карлики чрезвычайно тусклые в видимом спектре, их почти невозможно обнаружить, кроме как с помощью специализированных инфракрасных исследований. У такой звезды теоретически есть обитаемая зона, где земной мир мог бы поддерживать жизнь в течение нескольких миллионов лет , но не родную жизнь, хотя времени для эволюции недостаточно.

Мир вокруг такой звезды будет находиться на очень узкой орбите, из-за чего небольшой каменистый мир, такой как Земля, будет трудно обнаружить в обзоре на основе окклюзии, подобном тому, который используется Кеплером, поэтому присутствие мира в этом месте может оставаться незамеченным почти до бесконечности. Если планета вращается вокруг своей звезды с эллиптической линией под прямым углом к ​​Земле в качестве точки наблюдения, вы вообще не сможете обнаружить ее с помощью современных методов поиска планет.

Чтобы исчез корабль с системой связи и, возможно, с базой знаний, чтобы построить новый, если оригинал будет уничтожен, вам нужен мир, в котором получить сигнал очень сложно. Это может быть достигнуто с помощью любой или комбинации мощной магнитосферы , которая, вероятно, понадобится миру, близкому к звезде, чтобы быть пригодным для жизни, и/или высокозаряженной ионосфере . Любой из них будет блокировать широкий спектр сигнальных сред.

Со звездой, которую почти невозможно обнаружить на большом расстоянии, с миром, который вы не можете увидеть, даже если знаете, где искать, и с эффективным глушением сигналов, ваш корабль исчезнет без следа. Если корабль отклонился от курса на полградуса за последние сто световых лет путешествия, он, вероятно, будет невозможно потерян, поскольку никто не смотрит на его фактический курс, но это проложенный курс, что совсем не одно и то же. Это предполагает наличие современных технологий и методов, но, учитывая рутинные космические путешествия, есть вероятность, что продвинутое общество будет знать о том, что происходит вокруг, больше, чем мы можем себе представить.

Ваша планета - Rogue Planet - планета, которая не имеет собственной звезды, но "обращается непосредственно вокруг галактического центра".

Согласно Википедии, планеты-изгои способны поддерживать жизнь:

В объекте размером с Землю, который имеет килобарное атмосферное давление водорода и конвективную газовую адиабату, геотермальная энергия от остаточного распада радиоизотопов ядра может поддерживать температуру поверхности выше точки плавления воды, что позволяет существовать жидкостно-водным океанам. Эти планеты, вероятно, будут оставаться геологически активными в течение длительного периода времени. Если у них есть защитная магнитосфера, созданная геодинамо, и вулканизм морского дна, гидротермальные источники могут обеспечить энергию для жизни. Таким образом, люди могли бы жить на такой беззвездной планете, хотя источники пищи были бы ограничены.

ИНТЕРМЕЦЦО

Как отметил Александр в комментариях, последнее предложение весьма сомнительно. В оригинальной статье указано, что

Мы показали, что похожая на Землю планета-изгой, дрейфующая в межзвездном пространстве, может содержать подледниковый жидкий океан, несмотря на низкую температуру излучения, и поэтому может считаться пригодной для жизни.

Атмосфера высокого давления, необходимая для наземных океанов, сделала бы выживание человека без технической помощи (в конце концов, люди в вашей вселенной разработали межзвездные путешествия — кто знает?) маловероятным.

Это может быть решено (спасибо Джарреду Аллену ) с помощью планеты-изгоя, имеющей луну, которая, нагретая приливным нагревом и радиоактивным распадом (не слишком сильно - мы не хотим лучевой болезни), может поддерживать человеческую жизнь, в какая-то странная экологическая ниша.

ИНТЕРМЕЦЦО КОНЕЦ

В следующем абзаце также говорится, что

[эти] тела было бы трудно обнаружить из-за их слабого излучения теплового микроволнового излучения, хотя отраженное солнечное излучение и тепловое излучение дальнего инфракрасного диапазона могут быть обнаружены от объекта, который находится на расстоянии менее 1000 астрономических единиц от Земли.

Бонусная часть:

Они так же распространены, как песок в пустыне — хотя ученые, похоже, не слишком уверены в том, сколько их, более 25 миллиардов только в Млечном пути кажутся разумными [Источник: Опять же, Википедия. Взял оценку Пшемека Мроза для количества планет-изгоев размером с Юпитер по отношению к количеству звезд в Млечном пути].

Некоторые ученые даже говорят, что это значение немного больше : примерно в 400 000 раз [Оценка «Института астрофизики элементарных частиц и космологии им. Кавли»].

Чужая галактика. Корабли должны двигаться быстрее света, иначе у вас не будет истории. Если для связи требуется корабль быстрее скорости света, то легко заблудиться.

Если вы хотите послать за помощью, вам нужна капсула сообщения, которая представляет собой миниатюрный космический корабль. Если вы израсходовали свои капсулы сообщений, они не услышат вас.

Это галактика, насчитывающая от ста миллионов до ста триллионов звезд. Его исследуют. Если вам нужно приземлиться на случайной планете, и вы не получили сообщение, они не найдут вас в ближайшее время. Если они будут искать миллион звезд в год и проверять, есть ли вы на обитаемых планетах, они найдут вас в течение 100–100 миллионов лет.

Что-то вроде старых парусных кораблей. Если вы потерпели кораблекрушение на неизвестном острове, вас не спасут, пока кто-то другой не обнаружит остров.

Чтобы получить потенциально обитаемую планету — может быть, несколько миллиардов лет назад кто-то создал терраформирующих нано, которые распространились повсюду. Если один из них находил планету, которую можно было бы терраформировать, он создавал водоросли и т. д., чтобы запустить жизненный цикл, а также производил многие миллиарды нано, а также создавал нано-пусковую установку, которая запускала триллионы других нано, которые могли бы найти другие обитаемые планеты. Земля была обнаружена одним из этих миллиардов лет назад, и по состоянию на 2018 год наши ученые не заметили нанопусковые установки, которые запускают тысячу крошечных снарядов в год и отправят триллион их в следующий миллиард лет. Тот, кто распространил их в нашей галактике, распространил их и в той, которую исследует.

Итак, существует множество пригодных для жизни планет, потому что это один из видов планет, которые создают нано. У всего живого есть ДНК, очень похожая на вашу, и в основном те же аминокислоты, они в основном не производят аминокислоты, которые отравляют вас и т. д.

Не так уж и важно, что вы нашли пригодную для жизни планету, их много, кроме обитаемой планеты! - но это стоит проверить, если вам нужно остановиться на этом по другим причинам.

Я не астроном, но из того, что я знаю о пространственных наблюдениях:

Во-первых, вы хотите, чтобы вашу планету было невозможно увидеть. Если у вас есть конечное число точек наблюдения, систему можно было бы удобно спрятать за другим солнцем из каждой из этих точек. Вы также можете иметь атмосферу, которая поглощает свет (это означает, что снаружи она всегда кажется темной), и планету на плане орбиты, которая никогда не проходит между точкой наблюдения и ее солнцем.

Очень важно, чтобы это была единственная планета в системе, иначе можно было бы предположить ее положение по тому, как ее гравитационное поле воздействует на другие астральные тела.

Это также может быть просто слишком далеко. Мы просто не наблюдаем все звезды, особенно самые далекие.

Наконец, если ваш корабль движется со сверхсветовой скоростью, он может приземлиться в системе, свет которой не достигнет других ваших колоний в течение сотен лет.

У вас может быть что-то действительно яркое, например, недавняя сверхновая, между Землей и рассматриваемой звездной системой, которая просто подавляет датчики на Земле. Это все равно, что пытаться читать светящиеся в темноте часы, когда вам в лицо светит прожектор. С самими часами все в порядке, но вы их не видите, потому что они слишком тусклые по сравнению с прожектором.

Расстояние всегда полезно для сокрытия астрономического тела.

Если ваши корабли используют какой-то тип гиперпространственных или подпространственных прыжков для мгновенного перемещения из одного места в другое, и если путешествия между солнечными системами и даже другими галактиками являются обычным явлением, какая-то авария или просчет во время прыжка через пространство может сделать его намного дольше, чем обычный прыжок через пространство.

Предположим, что исследовательские космические корабли обычно прыгают к звездам, которые находятся на расстоянии от 50 до 100 световых лет от Земли. Предположим, что этот исследовательский космический корабль хочет прыгнуть из только что исследованной звездной системы в следующую в его списке систему, находящуюся всего в 5,042 световых года от нас, и по какой-то причине, которой никогда раньше не было, звездолет прыгает в десять миллионов раз дальше, или на 50 420 000 световых лет. . Предположим, что у космического корабля достаточно топлива только для нескольких коротких прыжков, достаточно, чтобы найти ближайшую звездную систему с пригодной для жизни планетой и достичь ее. Предположим, что единственный способ связи звездолета — вернуться в штаб со своими отчетами, а сейчас они не могут этого сделать.

Во время истории люди исследуют космос на расстоянии от 50 до 100 световых лет от Земли. И вот беспрецедентная и ранее невообразимая авария отправила космический корабль от 500 000 до 1 000 000 раз дальше зоны исследования.

Поскольку космическая зона, включающая потерянный космический корабль, примерно в 125 000 000 000 000 000–1 000 000 000 000 000 000 раз превышает объем нынешних пределов человеческих исследований, время, необходимое людям-исследователям для исследования космоса на расстоянии до потерянного космического корабля, может составлять примерно 125 000 000 000 000 000 В 1 000 000 000 000 000 000 раз больше, чем время, необходимое для исследования на расстоянии от 50 до 100 световых лет от Земли.

Это всего лишь грубый расчет, но он дает общее представление о том, что космический корабль, который прыгает в космосе на достаточно большое расстояние и не может вернуться обратно, может быть не обнаружен другими исследователями с Земли в течение многих, многих миллионов или миллиардов лет, что казалось бы «никогда» по человеческим меркам времени.

Если в вашей выдуманной вселенной не существует более быстрого, чем свет, излучения, то их астрономам и штурманам на их кораблях придется использовать электромагнитное излучение, как это делают наши астрономы, для изучения Вселенной.

Расширение Вселенной может превышать скорость света на достаточно больших расстояниях, потому что расширяется именно пространство между объектами, а объекты технически не движутся.

Итак, поскольку отдаленные части Вселенной могли расширяться со скоростью, во много раз превышающей скорость света, и поскольку свет от этих объектов может достичь нас только со скоростью света, и поскольку Вселенной всего 13 000 000 000 или около того световых лет, могут быть галактики далеко за пределами самого дальнего света, который могут обнаружить астрономы, галактики, свет которых может достичь Земли только через миллиарды или триллионы лет.

Поскольку Вселенная расширилась с тех пор, как 13 000 000 000 лет назад был испущен самый старый свет, достигший Земли, самые далекие объекты, которые мы можем видеть, теперь находятся на расстоянии около 45 700 000 000 световых лет. Таким образом, мы не можем сейчас увидеть или нанести на карту какой-либо астрономический объект за пределами примерно 45 700 000 000 световых лет.

И это изменится лишь незначительно через 10 000 лет, например, когда земляне будут исследовать 1000 световых лет от Земли. если по какому-то событию звездолет совершит незапланированный прыжок на 150 000 000 000 световых лет, а запрограммировать обратный дублирующий прыжок по каким-то причинам невозможно, экипаж погибнет.

Если радиус, в котором они могут обнаруживать астрономические объекты, составляет 45 700 000 000 световых лет от их текущего положения, и у них есть записи об астрономических телах в радиусе 45 700 000 000 световых лет от Земли, между двумя наборами наблюдений будет разрыв в 58 600 000 000 световых лет. и они никогда не смогут идентифицировать известный объект, чтобы показать обратный путь на Землю. И на таком расстоянии могут пройти триллионы лет, прежде чем исследователи с Земли достигнут своего региона космоса, что по человеческим меркам времени никогда не бывает.

Предположим, что звездолет — это колониальный корабль, перевозящий десятки или сотни тысяч колонистов и их оборудование на планету для колонизации, а «случайный» дальний прыжок далеко в космос на самом деле вызван группой диссидентов среди колонистов, которые хотят отправиться в далекий мир и основать собственное независимое общество, чтобы другие колонисты поступали по-своему. Диссиденты могли убедиться, что другие колонисты никогда не смогут вернуться в земное пространство.

Один из способов — пересечь горизонт событий массивной вращающейся черной дыры. Планета тоже внутри. Они никогда не выберутся и в конце концов будут разорваны по мере приближения к сингулярности.

Тогда возникает вопрос, почему они вошли в эту массивную черную дыру? Они исследовали его и случайно пересекли горизонт событий?

Кроме того, гравитационные силы массивной черной дыры достаточно низки, чтобы вы могли выжить вблизи и даже в пределах горизонта событий.

Планета может находиться внутри сферы Дайсона. Для достаточно далекого наблюдателя вся звездная система выглядела бы черной дырой для всех практических целей.

В качестве альтернативы система планеты может находиться за червоточиной. С практической точки зрения, глядя прямо в червоточину, вы увидите что-то из далекой области космоса, скрывающее то, что находится по другую сторону (вокруг, а не через) червоточины.

Я не уверен, будет ли этот ответ работать или нет:

Центральное тело: большая черная дыра.

На близкой орбите: коричневый карлик или, возможно, звезда.

Далеко на орбите: Обычная планета.

Ваша скрытая планета: В положении L4 или L5 относительно коричневого карлика.

Эти два тела расположены сразу за границей Роша черной дыры и испытывают серьезные последствия. Твердое тело просто заперто приливом и растянуто, а газообразное истекает массой. В результате получается газовый тор вокруг черной дыры, внутри которого находится скрытая планета. Планета на самом деле не невидима, но из-за присутствия газового тора ее очень трудно обнаружить по сравнению с обычной планетой, поэтому ее не заметили.

Чтобы изучить это, посмотрите «Интегральные деревья» Ларри Нивена. (Есть также Дымовое кольцо , но оно мало что говорит об окружающей среде.) Обратите внимание, что его кольцо представляет собой меньшую систему, и в ней нет скрытой планеты.