Kuiperio juosta per pastarąjį dešimtmetį buvo begalinis atradimų šaltinis. Pradedant nuo nykštukinės planetos Eris, kurią pirmą kartą stebėjo Mike'o Browno vadovaujama Palomaro observatorijos apklausa 2003 m., Buvo aptikta daug įdomių Kuiperio juostos objektų (KBO), kurių kai kurių dydis yra panašus į Plutono.
Remiantis nauju IAU Mažosios planetos centro pranešimu, dar vienas kūnas buvo aptiktas už Plutono orbitos. Oficialiai pavadintas 2014 UZ224, šis kūnas yra nutolęs maždaug 14 milijardų km (90 AU arba 8,5 milijardo mylių) nuo Saulės. Ši nykštukinė planeta yra ne tik naujausias mūsų Saulės šeimos narys, ji taip pat yra antras tolimiausias kūnas iš mūsų Saulės su stabilia orbita.
Šį atradimą padarė Mičigano universiteto astrofizikos profesorius Davidas Gerdesas ir įvairūs kolegos, susiję su Dark Energy Survey (DES) - projektu, kuris remiasi Cerro Tololo Amerikos Amerikos observatorija Čilėje. Anksčiau Gerdes'o tyrimai daugiausia dėmesio skyrė tamsiosios energijos aptikimui ir Visatos plėtimui.
Siekdamas šio tikslo, pastaruosius penkerius metus DES praleido apžiūrėdamas maždaug aštuntąją dalį dangaus, naudodamas 570 megapikselių fotoaparatą „Dark Energy Camera“ (DECam), pritvirtintą prie „Victor M. Blanco“ teleskopo Cerro Tololo. Šį instrumentą užsakė JAV. Energetikos departamentas atliko tolimų galaktikų tyrimus, o daktaras Gerdesas turėjo ranką kurdamas.
Nenuostabu, kad ta pati technologija taip pat leido atlikti atradimus Saulės sistemos pakraštyje. Prieš dvejus metus būtent tai Gerdesas pateikė iššūkiui studentų grupei (kaip vasaros projekto dalį). Šie studentai ištyrė vaizdus, kuriuos DES padarė 2013–2016 m., Norėdami pamatyti judančius objektus. Nuo to laiko analizės komandą sudarė vyresnieji mokslininkai, doktorantai, magistrantai ir bakalaurai.
Nors šiuose vaizduose tolimos žvaigždės ir galaktikos būtų nejudančios, tolimi TNO laikui bėgant pasirodė skirtingose vietose - todėl kodėl jie vadinami „pereinamaisiais“. Kaip daktaras Gerdesas paaiškina savo 2014 m. UZ224 informaciniame lape, kurį galima rasti jo Mičigano universiteto tinklalapyje:
„Pereinamiesiems atpažinti mes panaudojome metodą, vadinamą„ skirtumų vaizdavimu “. Kai imame naują vaizdą, iš jo atimame to paties dangaus ploto vaizdą, nufotografuotą kitą naktį. Objektai, kurie nesikeičia, išnyksta iš šio atimties, o mums lieka tik laikinieji ... Šis procesas suteikia milijonus pereinamųjų, tačiau tik apie 0,1% jų tampa tolimomis mažosiomis planetomis. Norėdami juos rasti, turime „sujungti taškus“ ir nustatyti, kurie pereinamieji laikai yra tas pats dalykas skirtingose padėtyse skirtingomis naktimis. Yra daug taškų ir daugybė galimų būdų juos sujungti. “
Tai buvo sunkus procesas. Be to, kad šimtams terabaitų duomenų apdoroti prireikė tūkstančių kompiuterių „Fermilab“, komanda tam turėjo parašyti specialias programas. Gerdesas ir jo kolegos taip pat rėmėsi Pensilvanijos universiteto dėstytojų Masao Sako ir Gary Bernsteino, kurie prisidėjo prie svarbiausių proveržių, leidusių jiems atlikti skirtumų vaizdavimą visoje tyrimo srityje, pagalba.
Galų gale buvo rasta dešimtys naujų trans-Neptūno objektų (TNO), vienas iš jų buvo 2014 m. UZ224. Remiantis jų pastebėjimais, jo skersmuo gali būti nuo 350 iki 1200 km, o vienai Saulės orbitai įveikti reikia 1166 metų. Žvelgiant iš perspektyvos, Plutonas yra 2370 km skersmens ir jo orbitalinis laikotarpis yra 248 metai.
Mičigano universiteto magistrantė Stephanie Hamilton buvo asmeniškai susijusi su projektu. Jos vaidmuo buvo nustatyti 2014 m. UZ224 dydį, o tai padaryti buvo sunku vien iš pirminių stebėjimų. Kaip ji pasakojo „Space Magazine“ el. Paštu:
„Objekto ryškumas tik matomoje šviesoje priklauso ir nuo jo dydžio, ir nuo to, kiek jis atspindi, todėl negalite vienareikšmiškai nustatyti vienos iš šių savybių, neįsitikindami kitos vertės. Laimei, yra šios problemos sprendimas - objekto skleidžiama šiluma taip pat yra proporcinga jo dydžiui, todėl gavę šiluminį matavimą kartu su optiniais matavimais reiškia, kad tada mes galėsime apskaičiuoti objekto dydį ir albedą (atspindį) be prisiimk vieną ar kitą variantą.
„Mums pavyko gauti mūsų objekto atvaizdą šiluminės bangos ilgiu, naudojant Atacama didelio milimetro / submilimetro matricą (ALMA) Čilėje. Aš stengiuosi sujungti visus mūsų duomenis kartu, kad nustatytume dydį ir albedą, ir tikimės, kad maždaug lapkričio viduryje pateiksime pranešimą apie rezultatus. “
Tačiau kaip ir visuose dalykuose, susijusiuose su „nykštukinėmis planetomis“, dėl šio atradimo kilo tam tikrų nesutarimų. Atsižvelgiant į objekto matmenis, kai kurie abejoja, ar etiketė galioja, ar ne. Bet kaip Gerdes nurodo informaciniame lape, šis kūnas atitinka daugumą būtinų sąlygų:
„Pagal oficialias IAU gaires, nykštukė planeta turi atitikti keturis kriterijus. Tai turi: a) skrieti aplink saulę (patikrinti!), B) nebūti palydovu (tikrinti!) C) neišvalyti apylinkių aplink jos orbitą (patikrinti!) Ir d) turėti pakankamai masės, kad būtų apvali. Tai paskutinis elementas, kuris nėra tikras, ir vienintelis būdas užtikrintai yra gauti pakankamai išsamų paveikslėlį, kad būtų galima pamatyti jo formą. Nepaisant to, objektas, kurio skersmuo viršija 400 km, greičiausiai bus apvalus. “
Gerdesas ir jo komanda tikisi, kad bus užimti, rašydami darbą, kuriame išsamiai aprašys savo išvadas, naudodami ALMA masyvą, kad gautumėte daugiau 2014 m. UZ224 dydžio įvertinimų, ir išsijodami duomenis, norėdami daugiau objektų ieškoti Kuiperio juostoje. Tai apima pasakytąją „Planet 9“, kurios astronomai ieškojo metų metus.
Atsižvelgiant į atstumą nuo Saulės, 2014 m. UZ224 orbitai neturėtų įtakos „Planet 9“ buvimas, todėl jis nėra naudingas. Tačiau Gerdesas optimistiškai vertina tai, kad yra šio masinio kūno įrodymų. Turėdami laiko ir tvarkydami daug duomenų, jie tiesiog gali tai rasti! Tuo tarpu šis naujai atrastas objektas greičiausiai bus daugelio patrauklių tyrimų židinys.
„Tai yra įdomus objektas savaime - tokie tolimi objektai yra„ kosminės liekanos “iš pradinio disko, kuris pagimdė Saulės sistemą“, - rašo Gerdesas. „Tyrinėdami juos ir sužinoję daugiau apie jų pasiskirstymą, orbitos ypatybes, dydžius ir paviršiaus savybes, galime sužinoti daugiau apie procesus, kurie pagimdė Saulės sistemą ir galiausiai mus.“
