На окраинах Солнечной системы обнаружено более 100 малых планет

Ученые из проекта по изучению темной энергии разработали новый метод поиска так называемых транснептуновых объектов — малых планет, скрытых в темных окраинных областях Солнечной системы. Астрономы предполагают, что в этой зоне может скрываться и гипотетическая Девятая планета. Пока ее поиски не увенчались успехом, но зато были найдены 139 ранее неизвестных малых планетных тел. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Supplement Series.

В Солнечной системе насчитывается восемь больших планет. Самая дальняя из них, Нептун, находится от Солнца в 30 раз дальше, чем Земля, то есть на расстоянии 30 астрономических единиц (а.е.). За орбитой Нептуна располагается так называемый пояс Койпера, состоящий из большого количества более мелких космических тел, самым крупным из которых является карликовая планета Плутон, которая до 2006 года считалась полноценной планетой, но потом была переведена в категорию малых планет, к которой, помимо карликовых планет, относятся еще и астероиды.

Всего на сегодняшний день в пояс Койпера и за его пределами выявлено около 3000 транснептуновых объектов (ТНО), относящихся к категории малых планет, и этот список постоянно пополняется. Тем не менее, открытие, о котором идет речь, — выдающееся. Не только потому, что сразу были обнаружены 139 новых объектов, но и потому, что сделано это было необычным способом, разработанным учеными из проекта Обзор темной энергии (Dark Energy Survey — DES).

Главной задачей DES, продолжавшегося с августа 2013 года по январь 2019 года, было изучение природы темной энергии, однако степень глубины, широты и точности обзора неба в рамках этого проекта оказалась полезной для определения далеких малых планет. Специализированные измерения инфракрасного и ближнего инфракрасного излучения в южной части неба проводились каждые час или два. Прежде всего, изучались такие объекты, как сверхновые и скопления галактик, чтобы попытаться рассчитать ускорение расширения Вселенной, которая, как считается, находится под влиянием темной энергии. Но ученым удалось отследить и более мелкие движущиеся объекты, отделив их от далеких звезд, остающихся относительно статичными.

"Специальные исследования позволяют увидеть движения объектов, и отследить их, — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования Педро Бернардинелли (Pedro Bernardinelli) из Пенсильванского университета. — Одна из ключевых вещей, которые мы сделали, заключалась в том, что мы нашли способ восстановить эти движения".

Используя данные DES, авторы собрали координаты 7 миллиардов возможных объектов, обнаруженных программой, сигнал которых был выше уровня фона. Затем, наблюдая за ними в течение некоторого времени, исследователи удалили из списка те объекты, которые оставались статичными.

"У нас был этот список кандидатов, а затем мы должны были убедиться, что наши кандидаты действительно являются реальными вещами", — говорит Бернардинелли.

В результате было обнаружено 316 транснептуновых объектов, 139 из которых были выявлены впервые. Большинство из них расположены в диапазоне от 30 до 90 а.е. от Солнца, но есть и 7 экстремально удаленных ТНО, находящихся на расстоянии более 150 а.е. Если эти малые планеты будут подтверждены, они станут самыми удаленными объектами Солнечной системы. Для сравнения, орбита Плутона находится в 40 а.е. от Солнца.

Теперь, когда проект DES завершен, исследователи повторно проводят анализ всего набора данных, на этот раз с более низким порогом обнаружения объектов. Авторы ожидают, что в ближайшем будущем будут найдены еще примерно 500 новых ТНО и, возможно, среди них окажется неуловимая Девятая планета, наличие которой предсказано астрономами по распределению орбит транснептуновых объектов.

"Существует множество идей о планетах-гигантах, которые раньше были в Солнечной системе и которых уже нет, или о массивных планетах, которые находятся далеко и слишком слабы, чтобы их заметить", — говорит еще один автор исследования, профессор Гари Бернштейн (Gary Bernstein) из Пенсильванского университета.