Моделирование показывает существование массивного объекта за орбитой Нептуна

Группа исследователей заявляет, что они нашли «самые убедительные статистические доказательства того, что Планета 9 действительно существует» после изучения популяции далеких нестабильных объектов, которые пересекают орбиту Нептуна.

Когда дело доходит до открытия планет, найти их вокруг других звезд на самом деле немного проще, чем найти их вокруг нашей собственной. Астрономы могут наблюдать за провалами света, когда планеты проходят мимо своей звезды-хозяина и блокируют попадание света в телескопы на Земле или в космосе, что известно как «транзитный метод»; или наблюдая за колебаниями звезды, вызванными вращающимися вокруг нее планетами.

С помощью этих и некоторых других методов за последние несколько десятилетий были открыты тысячи экзопланет.

Обнаружение планет вокруг Солнца основывалось на двух методах: наблюдении их на небе и наблюдении небольших отклонений на орбитах других объектов. Венера, Меркурий, Сатурн, Юпитер и Марс были обнаружены посредством визуальных наблюдений.

Уран был открыт в 1781 году астрономом Уильямом Гершелем после того, как он заметил, что яркий объект сместился по сравнению с другими звездами, и присмотрелся к нему поближе. Нептун был открыт, когда астроном и математик Урбен Леверье заметил, что орбита Урана отличается от орбиты, предсказанной ньютоновской физикой. Он понял, что это можно объяснить влиянием на его орбиту другой планеты за Ураном, и предсказал, где будет находиться эта планета.

Но открытие планет в Солнечной системы, возможно, еще не завершено. В 2015 году два астронома из Калифорнийского технологического института представили доказательства того, что шесть объектов за орбитой Нептуна были сгруппированы вместе таким образом, что можно было предположить, что на них влияет что-то с сильным гравитационным притяжением.

В новой статье команда исследователей изучила долгопериодические объекты, которые пересекали орбиту Нептуна, и обнаружила, что их ближайшая точка орбиты к Солнцу находится на расстоянии около 15-30 астрономических единиц (а.е.).

Проведя моделирование, чтобы попытаться выяснить, что лучше всего объясняет орбиты этих объектов, ученые обнаружили, что модель, включающая массивную планету за пределами региона Нептуна, объясняла устойчивое состояние этих объектов гораздо лучше, чем модели, в которых девятая планета не была включена. В модель команда включила и другие переменные, такие как галактический прилив и гравитационное влияние проходящих звезд.

Хотя все это весьма интересно, анализ не отвечает на вопрос о том, где искать такую ​​планету.

«Удивительно, что описанная здесь динамика, наряду со всеми другими доказательствами существования Девятой Планеты, вскоре подвергнется тщательному испытанию с началом эксплуатации обсерватории Веры Рубин», — заключили авторы. «Этот предстоящий этап исследований обещает дать критическую информацию о тайнах внешних пределов нашей Солнечной системы».

Статья размещена на сервере препринтов arXiv и принята к публикации в The Astrophysical Journal Letters.