Астрономи виявили більше 100 нових малих планет на краю нашої Сонячної системи

Проект з картографування темної енергії південного неба блискуче перевищив свої параметри. Виявляється, «Огляд темної енергії» також вміло виявляє дійсно маленькі об′єкти, що знаходяться в нашій Сонячній системі за Нептуном.

В даних, отриманих за перші чотири роки, астрономи успішно ідентифікували 316 малих планет, 139 з яких – абсолютно нові, розповідає видання ScienceAlert.

Ці відкриття були зроблені після інтенсивного повторного аналізу вказаних даних з використанням нових методів, які могли б допомогти знайти більше малих планет в далеких куточках Сонячної системи, говорять вчені. Вони можуть навіть допомогти в пошуках загадкової Планети №9, яка, як вважають, переховується десь там у темряві.

Сам проект «Огляд темної енергії» офіційно завершений. Він тривав в період із серпня 2013 року по січень 2019 року, збираючи за цей час дані на південному небі в інфрачервоному і ближньому інфрачервоному діапазонах. Проект вивчав ряд об'єктів і явищ, таких як наднові і кластери галактик, щоб спробувати обчислити прискорення розширення Всесвіту, на яке, як вважають, впливає темна енергія.

Але висока ступінь глибини, широти і точності досліджень виявилася корисною для чогось іншого: для виявлення далеких малих планет, категорії об'єктів, що включає в себе практично все, що не є планетою або кометою – від астероїдів до карликових планет.

Ми знаємо, що за орбітою Нептуна, на відстані близько 4,5 мільярдів кілометрів від Сонця – у 30 разів більшій відстані між Землею і Сонцем (30 АО, або астрономічних одиниць), знаходяться значна кількість цих тіл.

Але ці транснептунові об'єкти (ТНО) важко виявити. Вони дуже маленькі і дуже далекі, а область, в якій вони перебувають, досить темна, тому замало світла, щоб відобразити їх.

Тут стане в нагоді дещо, що може виконати детальні спостереження за великими ділянками неба.

«Кількість ТНО, які ви можете знайти, залежить від того, на яку частину неба ви дивитеся і що найбільш тьмяне ви можете знайти», - пояснив фізик і астроном Пенсільванського університету Гарі Бернштейн.

Оскільки ТНО рухаються інакше, ніж галактики і залишки наднових, команді вчених довелося придумати спосіб відновити ці рухи за даними «Огляду темної енергії». Вони розпочали з 7 мільярдів точок над фоновим шумом даних, які могли б бути можливими виявленими об'єктами.

Потім команда виключила об'єкти, які перебували в одному і тому ж місці кілька ночей, що вказувало на те, що вони не рухалися, як ТНО . І наступним кроком була ідентифікація згрупованих об'єктів, щоб зрозуміти, як вони рухаються. В результаті всіх цих кроків був складений список з приблизно 400 кандидатів, що з'являлися як мінімум за шість ночей, і потребували перевірки.

Спочатку команда розробила метод накладання зображень, який дозволив підвищити різкість зображень, щоб з'ясувати, чи були це плями ТНО або помилковим визначенням.

Надалі вони використовували свої методики для пошуку відомих ТНО , щоб визначити надійність своїх методів. Це була дуже ретельна і копітка робота, що окупилася. Команда визначила 316 ТНО, 139 з яких ніколи не публікувалися, що знаходяться на відстані від 30 до понад 90 астрономічних одиниць від Сонця.

А рухи семи нових об'єктів – це екстремальні ТНО, середня орбітальна відстань яких перевищує 150 астрономічних одиниць. (В контексті цього Плутон рухається по орбіті на середній відстані близько 40 астрономічних одиниць). Якщо ці екстремальні ТНО можуть бути підтверджені, то вони будуть одними з найбільш віддалених об'єктів Сонячної системи, про які ми знаємо.

Разом, 139 нових об'єктів дають велике поповнення бази даних з приблизно 3000 відомих ТНО. Таким чином, це досить ефективний спосіб ідентифікації цих невловимих космічних каменів.

Дослідники знову використовуватимуть свої методи. Команда скоригувала параметри виявлення і буде застосовувати їх до повних 5,5-річних даних, отриманих від проекту «Огляд темної енергії»; переглянуті методи зможуть дати сотні нових ТНО.

Якщо пощастить, вони зможуть навіть наштовхнутися на докази існування Планети №9 – великого тіла, яке, як вважається, знаходиться на орбіті на відстані близько 200 АО. Те, як деякі ТНО рухаються навколо Сонця, припускає, що щось велике гравітаційно вплинуло на їх орбіту - але до сих пір гіпотетична планета ухиляється від виявлення.

«Є багато ідей щодо гігантських планет, які колись були в Сонячній системі і більше не існують, або про планети, які перебувають далеко і масивні, але занадто тьмяні, щоб ми могли їх помітити», - сказав Бернштейн. «Створення каталогу - це весела частина у відкритті. Потім, коли ви створюєте цей ресурс, ви можете порівняти те, що ви знайшли, з тим, що за чиєюсь теорією ви повинні знайти», - додав він.

Дослідження були опубліковані в журналі «Astrophysical Journal Supplement Series».

Читайте ще цікаві новини про космос.