Over 450 tidligere ukendte objekter er blevet opdaget i vores solsystem

De ydre rækker af solsystemet udgør et mærkeligt og mystisk sted. Ude forbi Neptuns kredsløb, hvor det er koldt og mørkt, kredser en sværm af iskolde genstande kaldet Kuiperbæltet om Solen, menes at være mere eller mindre uændret siden solsystemet blev født.

Fordi det er så mørkt og langt væk, og objekterne så små, er det svært for astronomer at gennemskue, hvad der præcist er derude. Dette gør resultaterne af en nylig søgning ganske fantastiske. Brug af data fra Mørk energi Undersøgelse identificerede astronomer 815 trans-neptunske objekter (TNO'er), hvoraf 461 er nyopdagede.

Dette er et markant bump til de omkring 3.000 kendte TNO'er i det ydre solsystem, information, der kunne hjælpe os med bedre at modellere, hvordan solsystemet blev dannet, og måske endda søge efter det undvigende Planet Ni .

Det nye katalog er sendt til offentliggørelse og er tilgængeligt på preprint server arXiv .

'Dette katalog har 817 bekræftede objekter (461 først opdaget i dette værk),' skrev forskerne i deres papir .

'Dette er det næststørste TNO-katalog fra en enkelt undersøgelse til dato, såvel som det største katalog med multi-band fotometri.'

Dark Energy Survey satte sig ikke for at lede efter TNO'er. Den kørte mellem august 2013 og januar 2019 og indsamlede 575 nætters infrarøde og nær-infrarøde data på den sydlige himmel. Målet var at studere en række objekter og fænomener som supernovaer og galaksehobe for at prøve at beregne accelerationen af ​​universets ekspansion, der menes at være påvirket af mørk energi.

Men den høje grad af dybde, bredde og præcision af undersøgelsen viste sig at være meget god til også at lede efter objekter i det fjerne solsystem – ud over Neptuns bane på omkring 30 astronomiske enheder.

Sidste år analyserede astronomer disse data for at finde mere end100 nye mindre planeter, en kategori, der omfatter alt, hvad der dybest set ikke er en komet eller en planet.

Det nye arbejde, udført af det samme team og ved hjælp af en forbedret detektionspipeline, tilføjer 461 mere. Forskerne kørte også TNO-detektionssimuleringer for at sammenligne med deres resultater og se, om deres teknikker var nøjagtige.

Denne region i rummet er fascinerende. Med meget lidt derude til at forstyrre deres baner, mener astronomer, at TNO'erne bevarer spor af dynamikken i det tidlige solsystem. I løbet af denne tid, ifølge de nuværende modeller, blev planeterne dannet og bevæget sig rundt – systemet ville have set meget anderledes ud, end det ser ud i dag.

Da de gigantiske planeter manøvrerede ind i deres nuværende kredsløb, påvirkede deres tyngdekraftsinteraktioner TNO'ernes kredsløb. Disse resulterende baner kan studeres for at rekonstruere de begivenheder, der gjorde dem på den måde; fordi klynger af TNO'er kan have ret forskellige baner, jo flere af dem vi finder, jo mere præcis bliver rekonstruktionen.

Derudover er kredsløbene for en undergruppe af TNO'er virkelig mærkelige. Disse kaldes ekstreme TNO'er , med en gennemsnitlig omløbsafstand (eller semi-hovedakse ) større end 150 astronomiske enheder. Nogle astronomer mener, at ekstreme TNO'er er beviser på, at noget forårsager gravitationsrus derude -den hypotetiske Planet Ni.

Vi har ikke fundet mange af disse objekter, så hver ny tilføjer et ekstra datapunkt, der kan hjælpe med enten at finde eller udelukke eksistensen af ​​Planet Nine. Det nye katalog tilføjer yderligere ni ekstreme TNO'er til blandingen, hvoraf fire har semi-hovedakser større end 230 astronomiske enheder.

Forskerne fandt også en række objekter med orbitale resonanser med Neptun, hvilket er, når kroppe har omløbsperioder med et simpelt forhold; fire nye Neptuntrojanske heste, eller asteroider, der deler planetens kredsløb i gravitationsstabile lagrangiske punkter; en stor komet kaldet C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) på en rejse indad mod Solen (selvom den kun kommer så langt som til Saturn, før den går ud igen); og en bemærkelsesværdig ' løsrevet ' objekt, såkaldt fordi dets kredsløb ikke er påvirket af Neptun, med en ekstraordinært høj banevinkel fra solsystemets plan.

Al denne nye information, sagde forskerne, repræsenterer en betydelig stigning i vores forståelse af det ydre solsystem. Indtil videre har Dark Energy Survey's data bidraget med omkring 20 procent af alle kendte TNO'er, hvilket er ret stort.

'Disse vil være værdifulde for yderligere detaljerede statistiske test af dannelsesmodeller for den trans-neptunske region,' skrev forskerne .

Papiret er indsendt til AAS , og er tilgængelig på arXiv .