Несмотря на отсутствие прямых доказательств, существование дополнительной планеты в Солнечной системе остается открытым вопросом. Обнаружить гипотетический объект в оптическом диапазоне не представляется возможным, однако, на основе косвенных данных можно лишь приблизительно определить характеристики его массы и орбиты. В настоящее время исследователи предприняли попытку поиска Девятой планеты по тепловому излучению и получили потенциального кандидата.
Удаленные районы Солнечной системы представляют собой интересное место. В них можно обнаружить множество различных объектов: от карликовых планет до космического мусора. Исследуя эти объекты, ученые стремятся получить более глубокие знания об истории нашей системы и процессе формирования планет. Недавно ученые классифицировали далекие тела по количеству метилового спирта — показателю разных первичных условий.
Изучение объектов, находящихся на самом большом удалении от Солнца, затруднено из-за недостатка освещения. Поэтому попытки классифицировать их совокупность вызывали сомнения, поскольку невозможно делать обоснованные заключения на основе неполных данных. Именно с такой критикой столкнулись Константин Батыгин и Майкл Браун в 2016 году представили косвенные свидетельства, указывающие на возможность существования дополнительной планеты в Солнечной системе.
Форма орбит и расположение тел в поясе Койпера свидетельствуют о наличии массивного объекта, находящегося на значительном удалении от Солнца. Пояс Койпера представляет собой область, где сосредоточены малые тела, расположенные на расстоянии от 30 до 55 астрономических единиц (а.е., что соответствует среднему расстоянию от Земли до Солнца). Объекты в этой области, по-видимому, сформировали две отдельные группы. Согласно расчетам, выполненным Батыгиным и Брауном, их разделение могло быть вызвано телом, масса которого в десять раз превышает массу Земли, и движущимся по сильно вытянутой орбите, которая уводит его от Солнца на расстояние в 700 астрономических единиц. Это послужило основой для гипотезы о существовании Девятой планеты.
Наблюдение объекта, расположенного столь далеко от Солнца, в видимом свете представляется маловероятным. Однако тепловое излучение ослабевает менее заметно с увеличением расстояния. Следовательно, поиски «планеты X» следует вести в инфракрасном спектре. Подобные попытки были предприняты несколько лет назад. В исследовании, проведенном в 2021 году, ученые нашли кандидата в 3-5 раз массивнее Земли на расстоянии 225 а.е. от Солнца. В 2022 году исследователи выявили 535 кандидатов в Девятую планету.
Авторы новой работы использовали иной подход к анализу данных инфракрасных наблюдений. При этом они приняли во внимание движение гипотетической планеты по орбите и ее смещение в видимом положении, обусловленное нашим собственным движением как наблюдателей. В исследовании 2022 года ученые рассматривали точки, подтвержденные множественными наблюдениями за месяцы. По мнению авторов новой работы, это стало причиной ошибок, поскольку видимое положение объекта, расположенного на расстоянии 500 астрономических единиц от нас, ежедневно меняется.
В рамках недавнего исследования ученые применили данные, полученные с помощью инфракрасных обзоров IRAS и «Акари». Космическая обсерватория IRAS проводила сбор данных в 1983 году, а японский спутник «Акари» – с 2005 по 2011 год. Предполагается, что гипотетическая планета смещается в небесной сфере всего на три угловые минуты (что составляет одну шестидесятую градуса) в год. Для сопоставления, ее видимое положение изменяется на 15 угловых минут каждые полгода из-за движения Земли. Именно поэтому 23-летняя разница во времени наблюдений IRAS и «Акари» имеет такое большое значение».
Инфракрасные данные, полученные аппаратами IRAS и «Акари», содержат соответственно более 1,38 миллиона и 996 тысяч источников. При проведении отбора исследователи принимали во внимание вероятную массу, температуру и удаленность Девятой планеты, а также ее положение и допустимые параметры излучения в инфракрасном диапазоне. Предполагалось, что масса объекта находится в диапазоне от семи до 17 масс Земли, а его удаленность — от 500 до 700 а.е.
Ученые выявили 13 пар областей, соответствующих заданным критериям и имеющих заметное смещение в небесной сфере. После ручной проверки результатов, исследователи определили наиболее вероятного кандидата. Согласно данным, полученным с телескопа «Акари», этот кандидат представляет собой медленно движущийся объект: его зафиксировали дважды в течение суток, но не обнаружили спустя полгода.
Предполагается, что обнаруженная тусклая точка может являться Девятой планетой, при условии, что ее характеристики соответствуют утверждениям, выдвинутым авторами исследования. Объект с меньшей массой был бы исключен на ранних этапах анализа. Научная статья с описанием результатов выложена в открытый доступ на портале arXiv.
Для определения местоположения этой точки необходим анализ современных данных. Только с использованием данных, полученных аппаратами IRAS и «Akari», невозможно точно рассчитать орбиту предполагаемой планеты. Подтвердить характеристики слабого объекта можно будет только после проведения дополнительных наблюдений.