Обнаружены новые малые планеты за пределами Нептуна

Исследование также описывает новый подход к поиску объектов подобного типа и может помочь в будущих поисках гипотетической Девятой планеты и других неизученных планет. Работой руководили аспирант Педро Бернардинелли и профессора Гари Бернштейн и Масао Сако.

Цель DES (Dark Energy Survey), которая в январе завершила сбор данных, который длился 6 лет, состоит в понимании природы темной энергии путем сбора высокоточных изображений южного неба. Хотя DES не был специально разработан с учетом ТНО, его широта и глубина охвата сделали его способным находить новые объекты за пределами Нептуна. «Количество ТНО, которое можно найти, зависит от того, на какое небо смотреть и какой самый слабый объект можно обнаружить», - говорит Бернштейн.

Поскольку DES был разработан для изучения галактик и сверхновых, исследователям пришлось разработать новый способ отслеживания движения. Специализированные исследования ТНО проводят измерения каждый час или два, что позволяет исследователям легко отслеживать их движения.

Используя данные DES за первые четыре года, Бернардинелли начал с набора данных из 7 миллиардов «точек» - всех возможных объектов, обнаруженных программным обеспечением, которые были выше уровня фона изображения. Затем удалил все объекты, которые присутствовали в течение нескольких ночей, такие как звезды, галактики и сверхновые, чтобы составить «временный» список из 22 миллионов объектов, прежде чем начать соединять точки, ища близлежащие пары или тройки, чтобы определить, где объект появится в последующие ночи.

С учетом того, что 7 миллиардов точек были сведены в список из 400 кандидатов, которые были замечены в течение как минимум шести ночей наблюдения, исследователи должны были проверить свои результаты. «У нас есть этот список кандидатов, и мы должны убедиться, что наши кандидаты действительно реальны», - говорит Бернардинелли.

Чтобы отфильтровать список кандидатов по фактическим ТНО, исследователи вернулись к исходному набору данных, чтобы посмотреть, смогут ли найти больше изображений рассматриваемого объекта. «Скажем, мы нашли что-то в шесть разных вечеров», - говорит Бернштейн. «ТНО, которые там есть, мы фактически отметили в течение 25 разных ночей. Это означает, что есть изображения, где этот объект должен быть, но он не прошел через первую точку».

Бернардинелли разработал способ сложения нескольких изображений для создания более четкого, что помогло подтвердить, был ли обнаруженный объект реальным ТНО. Они также подтвердили, что их метод смог обнаружить известные ТНО в исследуемых областях неба и поддельные объекты, которые были введены в анализ.

После многих месяцев разработки и анализа методов, исследователи обнаружили 316 ТНО, включая 245 открытий, сделанных DES, и 139 новых объектов, которые ранее не публиковались. В настоящее время известно всего 3000 объектов, этот каталог DES представляет 10% всех известных TNO. Плутон, самый известный ТНО, находится в 40 раз дальше от Солнца, чем Земля. ТНО, найденные с использованием данных DES, находятся в диапазоне от 30 до 90 раз больше расстояния от Земли до Солнца. Некоторые из этих объектов находятся на чрезвычайно дальних орбитах, которые унесут их далеко за пределы Плутона.

Теперь исследователи повторно проводят анализ всего набора данных DES, на этот раз с более низким порогом обнаружения объектов на первом этапе фильтрации. Это означает, что в ближайшем будущем существует потенциал обнаружения новых ТНО.