Cientistas encontram novos planetas pequenos fora de Netuno

Olá leitor! Meu nome é Irina, estou conduzindo um canal de telegrama sobre astrofísica e mecânica quântica "Quant" . Traduzido para você um artigo sobre a pesquisa de objetos trans-Netuno.
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A Voyager 2 tirou esta fotografia de Netuno em 1989.

Usando dados de pesquisa de energia escura (DES), os cientistas descobriram mais de 300 objetos trans-Netuno (TNOs) - pequenos planetas localizados nos cantos distantes do sistema solar. O estudo publicado também descreve uma nova abordagem para encontrar objetos desse tipo e pode ajudar na busca de um hipotético nono planeta e outros planetas não descobertos. O trabalho foi liderado pelo aluno Pedro Bernardinelli e pelos professores Gary Bernstein e Masao Saco.

O objetivo do DES (Dark Energy Survey), que completou sua coleta de dados em seis anos em janeiro, é entender a natureza da energia escura, coletando imagens de alta precisão do céu do sul. Embora o DES não tenha sido projetado especificamente com o TNO em mente, sua abrangência e profundidade de alcance o tornaram capaz de encontrar novos objetos fora de Netuno. "A quantidade de TNO que você pode encontrar depende de qual parte do céu você está olhando e qual objeto mais fraco você pode encontrar", diz Bernstein.

Como o DES foi projetado para estudar galáxias e supernovas, os pesquisadores tiveram que desenvolver uma nova maneira de rastrear o movimento. Estudos especializados de TNO são realizados a cada hora ou duas, facilitando o rastreamento de seus movimentos.

Usando dados de DES nos primeiros quatro anos, Bernardinelli começou com um conjunto de dados de 7 bilhões de "pontos" - todos os objetos possíveis detectados pelo software que estavam acima dos níveis da imagem de fundo. Em seguida, ele excluiu todos os objetos presentes por várias noites - como estrelas, galáxias e supernovas - para criar uma lista "temporária" de 22 milhões de objetos antes de iniciar o jogo em massa "conectar os pontos" para determinar onde o objeto aparecerá nos itens subseqüentes. noites.

Depois que 7 bilhões de pontos foram trazidos para uma lista de aproximadamente 400 candidatos que foram vistos em pelo menos seis noites de observação, os pesquisadores tiveram que verificar os resultados. "Temos essa lista de candidatos e precisamos garantir que nossos candidatos sejam realmente reais", diz Bernardinelli.

Para filtrar sua lista de candidatos a TNOs reais, os pesquisadores retornaram ao conjunto de dados original para ver se conseguiam encontrar mais imagens do sujeito em questão. "Digamos que encontramos algo em seis noites diferentes", diz Bernstein. - Os TNOs que estão lá, na verdade, indicamos por 25 noites. Isso significa que existem imagens onde ele deveria estar, mas não passou pelo primeiro passo a ser chamado de ponto. ”

Bernardinelli desenvolveu um método de dobrar várias imagens para criar uma visão mais clara, o que ajudou a confirmar se o objeto detectado é um TNO real. Também foi confirmado que esse método é capaz de detectar TNOs conhecidos nas regiões estudadas do céu e que é possível detectar objetos falsos que foram introduzidos na análise. "A parte mais difícil foi garantir que realmente encontrássemos o que precisávamos encontrar", diz Bernardinelli.

Após muitos meses desenvolvendo e analisando os métodos, os cientistas descobriram 316 TNOs, incluindo 245 descobertas feitas pelo DES e 139 novos objetos que não foram publicados anteriormente. Como apenas 3.000 objetos são conhecidos atualmente, esse diretório DES representa 10% de todos os TNOs conhecidos. Plutão, o TNO mais famoso, está 40 vezes mais distante do Sol que a Terra, e o TNO encontrado usando dados de DES está na faixa de 30 a 90 vezes mais distante do Sol. Alguns desses objetos estão localizados em órbitas extremamente distantes, o que os levará muito além de Plutão.

Agora que o DES está completo, os pesquisadores reiniciam suas análises, desta vez com um limiar mais baixo para detectar objetos no primeiro estágio de filtragem. Isso significa que há um potencial ainda maior para encontrar novos TNOs, possivelmente até 500.

Este catálogo de TNO será uma ferramenta científica útil para o estudo do sistema solar. Como o DES coleta uma ampla gama de dados sobre cada objeto detectado, os pesquisadores podem tentar descobrir de onde veio o TNO, uma vez que se espera que objetos que se formam mais perto do Sol tenham cores diferentes das originadas em locais mais distantes e frios. E, estudando as órbitas desses objetos, os cientistas podem estar um passo mais perto de descobrir o Nono Planeta, um planeta hipotético do tamanho de Netuno, que se acredita existir fora de Plutão.

"Há muitas idéias sobre planetas gigantes que costumavam estar no sistema solar e não existem mais, ou sobre planetas que estão longe de nós e são enormes, mas fracos demais para que possamos perceber", diz Bernstein. - Compilar um catálogo é a descoberta mais interessante. Depois de criar esse recurso, você pode comparar o que é encontrado com o que, de acordo com a teoria de alguém, deve ser encontrado. "