За Нептуном помітили загадковий об’єкт, схожий на дев’яту планету

Астрономи отримали один із найцікавіших за останні роки сигналів під час пошуків невідомих тіл на околицях Сонячної системи. У даних інфрачервоних космічних оглядів вони помітили слабкий об’єкт, який за своїм переміщенням може відповідати великій планеті, що перебуває далеко за орбітою Нептуна. Наразі йдеться лише про кандидата, а не про офіційне відкриття, однак знахідка вже привернула значну увагу наукової спільноти.

Гіпотетичну планету часто називають Планетою Дев’ять. Її існування поки не доведене безпосередніми спостереженнями, проте певні особливості руху віддалених транснептунових об’єктів можуть свідчити про вплив великого невидимого тіла. Новий кандидат цікавий тим, що його вдалося виявити не на одному знімку, а завдяки порівнянню даних, отриманих із великою перервою в часі.

Як астрономи знайшли незвичайний об’єкт

Пошуком займалася команда дослідників із Національного університету Цінхуа на Тайвані. Вчені проаналізували архівні матеріали двох інфрачервоних оглядів усього неба. Перший набір даних зібрав супутник IRAS у 1983 році, а другий отримав японський космічний апарат AKARI під час своєї роботи у 2006–2007 роках.

Такий підхід має важливу перевагу. Якщо далека планета розташована на сотнях астрономічних одиниць від Сонця, вона рухається небом надзвичайно повільно. За кілька днів або навіть місяців її зміщення може бути майже непомітним. Натомість проміжок у понад два десятиліття дає змогу виявити різницю між положеннями об’єкта на старих і нових знімках.

Під час аналізу дослідники спочатку визначили 22 потенційні збіги між даними IRAS та AKARI. Частину з них відкинули через невідповідність характеристик, помилки спостережень або ймовірний зв’язок із відомими джерелами випромінювання. Після кількох етапів перевірки залишилося 13 варіантів, а найперспективнішим виявився лише один.

За попередніми оцінками, кандидат змістився між двома спостереженнями приблизно на 47,46 кутової хвилини. Це дуже невелика відстань у масштабах нічного неба, але вона може відповідати руху масивного тіла, яке перебуває на величезній відстані від Сонця. Науковці припускають, що об’єкт може розташовуватися приблизно за 500–700 астрономічних одиниць від нашої зорі.

Для порівняння, Нептун обертається навколо Сонця на середній відстані близько 30 астрономічних одиниць. Отже, потенційна Планета Дев’ять, якщо вона справді існує, може бути у десятки разів далі. Одна астрономічна одиниця дорівнює середній відстані між Землею та Сонцем, тому ймовірний масштаб цієї системи важко уявити навіть за космічними мірками.

Чому відкриття Планети Дев’ять поки не підтверджене

Сам факт виявлення слабкого інфрачервоного джерела ще не означає, що астрономи знайшли нову планету. Подібний сигнал може належати іншому далекому об’єкту, слабкій зорі або джерелу, характеристики якого поки неправильно інтерпретували. Щоб назвати тіло планетою, необхідно провести повторні спостереження та точно визначити його траєкторію.

Особливу складність створює надзвичайно слабке освітлення в далекій частині Сонячної системи. На таких відстанях сонячне світло стає майже непомітним, а відбитого випромінювання недостатньо для впевненого виявлення планети за допомогою звичайних оптичних телескопів. Саме тому дослідники звертають увагу на інфрачервоний діапазон, у якому можна зафіксувати тепло, що випромінює холодне космічне тіло.

Очікується, що можлива Планета Дев’ять могла б мати масу приблизно від 7 до 17 мас Землі. Це означає, що за розмірами та складом вона може нагадувати мінінептун або масивну суперземлю. Однак через відсутність прямих знімків поки неможливо достовірно сказати, чи має кандидат газову оболонку, кам’янисте ядро або іншу будову.

Гіпотеза про існування такої планети виникла через особливе скупчення орбіт кількох транснептунових об’єктів. Їхні траєкторії виглядають так, ніби на них може діяти гравітація великого тіла. Прихильники гіпотези вважають, що невідома планета здатна поступово змінювати рух малих об’єктів на периферії Сонячної системи. Водночас інші фахівці допускають, що спостережувані закономірності можуть бути наслідком статистичної випадковості або неповноти наявних даних.

Тому наступне завдання вчених полягає не лише у повторному пошуку кандидата, а й у перевірці того, чи відповідає його орбіта теоретичним розрахункам. Якщо об’єкт рухається зовсім інакше, він може виявитися випадковим далеким тілом, яке не має стосунку до Планети Дев’ять.

Які спостереження можуть поставити крапку в пошуках

Автори роботи планують використати потужну наземну камеру Dark Energy Camera, встановлену на чотириметровому телескопі Blanco в Чилі. Нові знімки допоможуть перевірити, чи зберігається об’єкт у передбаченій ділянці неба та чи продовжує він рухатися з відповідною швидкістю. Навіть невелике додаткове зміщення може стати важливим для розрахунку орбіти.

Якщо кандидат буде підтверджений, астрономи зможуть оцінити його відстань, яскравість, напрямок руху та приблизні фізичні властивості. Після цього стане зрозуміло, чи здатен він пояснити розташування далеких малих тіл. Лише сукупність таких доказів дозволить говорити про реальне відкриття нової планети, а не про цікавий збіг у старих архівах.

Пошуки відбуваються на межі можливостей сучасних технологій спостереження. Вченим доводиться працювати зі слабкими сигналами, відокремлювати їх від шуму та порівнювати дані, отримані різними приладами в різні десятиліття. Саме розвиток інфрачервоних сенсорів, цифрової обробки зображень і автоматизованого аналізу великих масивів інформації дає змогу знаходити об’єкти, які раніше залишалися непомітними.

Наразі загадкове тіло залишається лише найперспективнішим кандидатом на роль Планети Дев’ять. Його подальше вивчення може або наблизити науковців до підтвердження нової планети, або допомогти точніше зрозуміти будову зовнішньої Сонячної системи. У будь-якому разі результати пошуку показують, що навіть у добре дослідженому космічному сусідстві Землі можуть залишатися великі й досі невідомі об’єкти.