Künstlerische Darstellung eines großen Objekts aus dem Kuipergürtel. (Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images) Die äußeren Bereiche des Sonnensystems sind ein seltsamer und mysteriöser Ort. Jenseits der Neptunbahn, wo es kalt und dunkel ist, umkreist ein Schwarm eisiger Objekte namens Kuipergürtel die Sonne, von dem man annimmt, dass er seit der Entstehung des Sonnensystems mehr oder weniger unverändert geblieben ist.
Da es so dunkel und weit entfernt ist und die Objekte so klein sind, ist es für Astronomen schwierig zu erkennen, was sich da draußen genau befindet. Das macht die Ergebnisse einer kürzlich durchgeführten Suche ganz erstaunlich. Unter Verwendung von Daten aus dem Dunkle Energie Bei der Umfrage identifizierten Astronomen 815 transneptunische Objekte (TNOs), von denen 461 neu entdeckt wurden.
Dies stellt einen erheblichen Anstieg im Vergleich zu den etwa 3.000 bekannten TNOs im äußeren Sonnensystem dar, Informationen, die uns helfen könnten, die Entstehung des Sonnensystems besser zu modellieren und vielleicht sogar nach dem schwer fassbaren zu suchen Planet Neun .
Der neue Katalog wurde zur Veröffentlichung eingereicht und ist auf dem Preprint-Server verfügbar arXiv .
„Dieser Katalog enthält 817 bestätigte Objekte (461 wurden erstmals in dieser Arbeit entdeckt)“ schrieben die Forscher in ihrer Arbeit .
„Dies ist der bisher zweitgrößte TNO-Katalog aus einer einzelnen Umfrage sowie der größte Katalog mit Multiband-Photometrie.“
Die Dark Energy Survey hatte nicht das Ziel, nach TNOs zu suchen. Es lief zwischen August 2013 und Januar 2019 und sammelte 575 Nächte lang Infrarot- und Nahinfrarotdaten über den Südhimmel. Ziel war es, eine Reihe von Objekten und Phänomenen wie Supernovae und Galaxienhaufen zu untersuchen, um zu versuchen, die Beschleunigung der Expansion des Universums zu berechnen, von der angenommen wird, dass sie von dunkler Energie beeinflusst wird.
Aber auch für die Suche nach Objekten im fernen Sonnensystem – jenseits der Neptunbahn in etwa 30 Astronomischen Einheiten – erwies sich die hohe Tiefe, Breite und Präzision der Durchmusterung als sehr gut.
Letztes Jahr haben Astronomen diese Daten analysiert und mehr als gefunden 100 neue Kleinplaneten , eine Kategorie, die im Grunde alles umfasst, was kein Komet oder Planet ist.
Die neue Arbeit, die vom selben Team durchgeführt wird und eine verbesserte Erkennungspipeline nutzt, fügt 461 weitere hinzu. Die Forscher führten auch TNO-Erkennungssimulationen durch, um ihre Ergebnisse zu vergleichen und zu sehen, ob ihre Techniken korrekt waren.
Diese Region des Weltraums ist faszinierend. Da nur sehr wenig da draußen ist, was ihre Umlaufbahnen stören könnte, glauben Astronomen, dass die TNOs Spuren der Dynamik des frühen Sonnensystems behalten. In dieser Zeit bildeten und bewegten sich nach aktuellen Modellen die Planeten – das System hätte ganz anders ausgesehen als heute.
Als die Riesenplaneten in ihre aktuellen Umlaufbahnen manövrierten, beeinflussten ihre Gravitationswechselwirkungen die Umlaufbahnen der TNOs. Diese resultierenden Umlaufbahnen können untersucht werden, um die Ereignisse zu rekonstruieren, die zu ihrer Entstehung geführt haben. Da TNO-Cluster sehr unterschiedliche Umlaufbahnen haben können, ist die Rekonstruktion umso genauer, je mehr davon wir finden.
Darüber hinaus sind die Umlaufbahnen einer Untergruppe von TNOs wirklich seltsam. Diese nennt man extreme TNOs , mit einer durchschnittlichen Umlaufbahnentfernung (oder große Halbachse ) größer als 150 astronomische Einheiten. Einige Astronomen glauben, dass extreme TNOs ein Beweis dafür sind, dass dort draußen etwas einen Gravitationskrawall verursacht – der hypothetische Planet Neun .
Wir haben nicht viele dieser Objekte gefunden, daher fügt jedes neue einen zusätzlichen Datenpunkt hinzu, der helfen könnte, die Existenz von Planet Neun entweder zu finden oder auszuschließen. Der neue Katalog fügt dem Mix weitere neun extreme TNOs hinzu, von denen vier große Halbachsen größer als 230 astronomische Einheiten haben.
Die Forscher fanden auch eine Reihe von Objekten mit Orbitalresonanzen mit Neptun, bei denen Körper Umlaufperioden mit einem einfachen Verhältnis haben; vier neue Neptun Trojaner oder Asteroiden, die die Umlaufbahn des Planeten in gravitativ stabilen Lagrange-Punkten teilen; ein großer Komet namens C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) auf einer Reise nach innen zur Sonne (obwohl sie nur bis zum Saturn kommt, bevor sie wieder hinausgeht); und ein bemerkenswertes ' losgelöst ' Objekt, so genannt, weil seine Umlaufbahn nicht von Neptun beeinflusst wird und einen außergewöhnlich großen Umlaufwinkel zur Ebene des Sonnensystems aufweist.
All diese neuen Informationen stellen laut den Forschern einen erheblichen Fortschritt in unserem Verständnis des äußeren Sonnensystems dar. Bisher haben die Daten des Dark Energy Survey rund 20 Prozent aller bekannten TNOs beigetragen, was ziemlich viel ist.
„Diese werden für weitere detaillierte statistische Tests von Formationsmodellen für die transneptunische Region wertvoll sein“, schrieben die Forscher .
Das Papier wurde eingereicht AAS , und ist verfügbar unter arXiv .