Пояс Койпера был бесконечным источником открытий в течение последнего десятилетия. Начиная с карликовой планеты Эрида, которая впервые была обнаружена при наблюдении Паломарской обсерватории во главе с Майком Брауном в 2003 году, было обнаружено много интересных объектов пояса Койпера (KBO), некоторые из которых сопоставимы по размеру с Плутоном.
И согласно новому отчету Центра малых планет МАС, еще одно тело было обнаружено за пределами орбиты Плутона. Официально обозначенный как UZ224 2014 года, этот корпус находится примерно в 14 миллиардах км (90 а.е., или 8,5 миллиардов миль) от Солнца. Эта карликовая планета является не только последним членом нашего семейства Солнечных, но и вторым самым дальним телом от нашего Солнца со стабильной орбитой.
Открытие было сделано Дэвидом Гердесом, профессором астрофизики в Университете Мичигана, и различными коллегами, связанными с Обзором темной энергии (DES) - проектом, который опирается на Межамериканскую обсерваторию Серро Тололо в Чили. В прошлом исследования Герда были сосредоточены на обнаружении темной энергии и расширении Вселенной.
С этой целью DES провел последние пять лет, исследуя примерно одну восьмую неба с помощью камеры темной энергии (DECam), камеры 570 мегапикселей, установленной на телескопе Виктора М. Бланко в Серро-Тололо. Этот инструмент был заказан США. Департамент энергетики провел исследования далеких галактик, и доктор Гердес приложил руку к созданию.
Неудивительно, что эта же технология позволила сделать открытия на краю Солнечной системы. Два года назад это именно то, что Гердес бросил вызов группе студентов (в рамках летнего проекта). Эти студенты изучили изображения, полученные DES в период 2013-2016 гг., Для выявления признаков движущихся объектов. С тех пор команда аналитиков выросла до старших ученых, аспирантов, аспирантов и студентов.
Принимая во внимание, что отдаленные звезды и галактики на этих изображениях выглядят неподвижно, отдаленные TNO обнаруживались в разных местах с течением времени - поэтому их называют «переходными процессами». Как объясняет д-р Гердес в своем информационном бюллетене UZ224 за 2014 год, который доступен на его домашней странице в Мичиганском университете:
«Для выявления переходных процессов мы использовали метод, известный как« визуализация различий ». Когда мы берем новое изображение, мы вычитаем из него изображение той же области неба, сделанное другой ночью. Объекты, которые не меняются, исчезают в этом вычитании, и у нас остаются только переходные процессы ... Этот процесс дает миллионы переходных процессов, но только около 0,1% из них оказываются отдаленными второстепенными планетами. Чтобы найти их, мы должны «соединить точки» и определить, какие переходные процессы на самом деле являются одинаковыми в разных положениях в разные ночи. Есть много точек и МНОГИЕ возможные способы их соединения ».
Это был сложный процесс. В дополнение к необходимости тысяч компьютеров в Fermilab для обработки сотен терабайт данных, команда должна была написать специальные программы для этого. Гердес и его коллеги также полагались на помощь профессоров Масао Сако и Гари Бернштейна из Университета Пенсильвании, которые внесли важный прорыв, который позволил им выполнять визуализацию различий по всей области исследования.
В конце концов, были обнаружены десятки новых транснептуновых объектов (TNO), одним из которых был UZ224 2014 года. Согласно их наблюдениям, его диаметр может быть где угодно от 350 до 1200 км, и для завершения одной орбиты нашего Солнца требуется 1136 лет. Ради перспективы Плутон имеет диаметр 2370 км и орбитальный период 248 лет.
Стефани Хэмилтон, аспирант Мичиганского университета, лично участвовала в проекте. Ее роль состояла в том, чтобы определить размер UZ224 2014 года, что было трудно из одних только начальных наблюдений. Как она рассказала Space Magazine по электронной почте:
«Яркость объекта только в видимом свете зависит как от его размера, так и от степени отражения, поэтому вы не можете однозначно определить одно из этих свойств, не приняв значения для другого. К счастью, есть решение этой проблемы - тепло, которое излучает объект, также пропорционально его размеру, поэтому получение тепловых измерений в дополнение к оптическим измерениям означает, что тогда мы сможем рассчитать размер объекта и альбедо (отражательную способность) без необходимости предположим, один или другой.
«Мы смогли получить изображение нашего объекта на тепловой длине волны, используя большой миллиметровый / субмиллиметровый массив Atacama (ALMA) в Чили. Я работаю над объединением всех наших данных вместе, чтобы определить размер и альбедо, и мы ожидаем представить документ о наших результатах примерно в середине ноября или около того ».
Но, как и во всех вещах, связанных с «карликовыми планетами», в этом открытии были некоторые разногласия. Учитывая размеры объекта, некоторые задаются вопросом, применима ли метка. Но, как указывает Гердес в информационном бюллетене, это тело соответствует большинству предпосылок:
«Согласно официальным руководствам МАС, планета гномов должна соответствовать четырем критериям. Он должен: а) вращаться вокруг солнца (проверьте!), Б) не быть спутником (проверить!) В) не очистить окрестности вокруг своей орбиты (проверить!) И d) иметь достаточно массы, чтобы быть круглым. Это последний пункт, который неуверен, и единственный способ наверняка состоит в том, чтобы получить изображение, достаточно подробное, чтобы реально увидеть его форму. Тем не менее, объект диаметром более 400 км, вероятно, будет круглым ».
Гердес и его команда ожидают, что будут заняты, создавая документ, который детализирует их результаты, используя массив ALMA, чтобы получить больше оценок размера UZ224 2014 года, и просматривая данные, чтобы искать больше объектов в поясе Койпера. Это включает в себя легендарную Планету 9, которую астрономы искали годами.
Учитывая его удаленность от Солнца, орбита UZ224 2014 года не будет зависеть от присутствия Планеты 9 и, следовательно, не поможет. Тем не менее, Гердес оптимистичен, что данные этого массивного тела есть в данных. Со временем и большой обработкой данных они просто могут это найти! Между тем, этот недавно обнаруженный объект, вероятно, станет центром многих интересных исследований.
«Это интересный объект сам по себе - такие отдаленные объекты являются« космическими останками »первичного диска, породившего солнечную систему», - пишет Гердес. «Изучая их и узнавая больше об их распределении, орбитальных характеристиках, размерах и свойствах поверхности, мы можем узнать больше о процессах, которые породили Солнечную систему и в конечном итоге нас».
