Nyt ekstremt fjernt solsystemobjekt fundet under jagten på Planet X

Carnegies Scott Sheppard og hans kolleger - Northern Arizona Universitys Chad Trujillo, og University of Hawaiis David Tholen – omdefinerer igen vores solsystems kant. De opdagede et nyt ekstremt fjernt objekt langt ud over Pluto med en bane, der understøtter tilstedeværelsen af ​​en endnu længere ude, Super-Earth eller større Planet X.

Det nyfundne objekt, kaldet 2015 TG387, vil blive annonceret tirsdag af Den Internationale Astronomiske Unions Minor Planet Center. Et papir med de fulde detaljer om opdagelsen er også blevet indsendt til Astronomisk Tidsskrift .

2015 TG387 blev opdaget omkring 80 astronomiske enheder (AU) fra Solen, en måling defineret som afstanden mellem Jorden og Solen. For kontekst, Pluto er omkring 34 AU, så 2015 TG387 er omkring to en halv gang længere væk fra Solen, end Pluto er lige nu.

Det nye objekt er på en meget langstrakt bane og kommer aldrig tættere på Solen, et punkt kaldet perihelion, end omkring 65 AU. Kun 2012 VP113 og Sedna på henholdsvis 80 og 76 AU har mere fjerntliggende perihelia end 2015 TG387. Selvom 2015 TG387 har det tredje-fjerneste perihelion, dens banehalvdel-hovedakse er større end 2012 VP113 og Sednas, hvilket betyder, at den rejser meget længere fra Solen, end de gør. På sit fjerneste punkt, den når helt ud til omkring 2, 300 AU. 2015 TG387 er et af de få kendte objekter, der aldrig kommer tæt nok på solsystemets gigantiske planeter, som Neptun og Jupiter, at have betydelige gravitationsinteraktioner med dem.

"Disse såkaldte Inner Oort Cloud-objekter som 2015 TG387, 2012 VP113, og Sedna er isoleret fra det meste af solsystemets kendte masse, hvilket gør dem uhyre interessante, "Forklarede Sheppard. "De kan bruges som sonder til at forstå, hvad der sker på kanten af ​​vores solsystem."

Objektet med den fjerneste bane ved perihelium, 2012 VP113, blev også opdaget af Sheppard og Trujillo, som annoncerede det fund i 2014. Opdagelsen af ​​2012 VP113 fik Sheppard og Trujillo til at bemærke ligheder i banerne for flere ekstremt fjerne solsystemobjekter, og de foreslog tilstedeværelsen af ​​en ukendt planet flere gange større end Jorden - nogle gange kaldet Planet X eller Planet 9 - der kredser om Solen langt ud over Pluto ved hundredvis af AU'er.

"Vi tror, ​​at der kan være tusindvis af små kroppe som 2015 TG387 ude i solsystemets udkanter, men deres afstand gør det meget svært at finde dem, " sagde Tholen. "I øjeblikket vil vi kun opdage 2015 TG387, når den er tættest på Solen. For omkring 99 procent af sine 40, 000 års kredsløb, det ville være for svagt at se."

Objektet blev opdaget som en del af holdets igangværende jagt på ukendte dværgplaneter og Planet X. Det er den største og dybeste undersøgelse, der nogensinde er udført for fjerne solsystemobjekter.

"Disse fjerne objekter er som brødkrummer, der fører os til Planet X. Jo flere af dem vi kan finde, jo bedre kan vi forstå det ydre solsystem og den mulige planet, som vi tror former deres baner – en opdagelse, der ville redefinere vores viden om solsystemets udvikling, " tilføjede Sheppard.

Det tog holdet et par års observationer at opnå en god bane for 2015 TG387, fordi den bevæger sig så langsomt og har så lang en omløbsperiode. De observerede første gang 2015 TG387 i oktober 2015 ved det japanske Subaru 8-meter teleskop placeret på toppen af ​​Mauna Kea på Hawaii. Opfølgende observationer ved Magellan-teleskopet ved Carnegies Las Campanas-observatorium i Chile og Discovery Channel Telescope i Arizona blev opnået i 2015, 2016, 2017 og 2018 for at bestemme 2015 TG387's kredsløb.

2015 TG387 er sandsynligvis i den lille ende af at være en dværgplanet, da den har en diameter på næsten 300 kilometer. Placeringen på himlen, hvor 2015 TG387 når perihelium, svarer til 2012 VP113, Sedna, og de fleste andre kendte ekstremt fjerne trans-neptunske objekter, tyder på, at noget skubber dem ind i lignende typer af baner.

Trujillo og University of Oklahomas Nathan Kaib kørte computersimuleringer for, hvordan forskellige hypotetiske Planet X-baner ville påvirke kredsløbet af 2015 TG387. Simuleringerne omfattede en Super-Earth-masseplanet på flere hundrede AU på en langstrakt bane som foreslået af Caltechs Konstantin Batygin og Michael Brown i 2016. De fleste af simuleringerne viste, at ikke blot var 2015 TG387's kredsløb stabil i solsystemets alder. , men det blev faktisk hyrdet af Planet X's tyngdekraft, som holder den mindre 2015 TG387 væk fra den massive planet. Denne gravitationshyrde kunne forklare, hvorfor de mest fjerne objekter i vores solsystem har lignende baner. Disse baner forhindrer dem i nogensinde at nærme sig den foreslåede planet for tæt, hvilket svarer til hvordan Pluto aldrig kommer for tæt på Neptun, selvom deres baner krydser hinanden.

"Det, der gør dette resultat virkelig interessant, er, at Planet X ser ud til at påvirke 2015 TG387 på samme måde som alle de andre ekstremt fjerne solsystemobjekter. Disse simuleringer beviser ikke, at der er en anden massiv planet i vores solsystem, men de er yderligere beviser på, at noget stort kunne være derude," slutter Trujillo.