Астрономы обнаружили убедительные доказательства, свидетельствующие о том, что в отдалённых уголках нашей Солнечной системы может скрываться ещё не открытый мир. Новое исследование, опубликованное в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, представляет то, что учёные называют «Планета Y» — гипотетическую планету, выведенную из необычных орбитальных движений удалённых объектов пояса Койпера.
Исследование под руководством Амира Сирая, докторанта Принстонского университета, проанализировало орбиты примерно 50 удалённых объектов пояса Койпера за пределами Нептуна. Их результаты показывают, что эти ледяные тела имеют неожиданное наклонение орбитальной плоскости на 15 градусов, что нельзя объяснить стандартными моделями формирования планет или влиянием ближайших звёзд.
«Одно из объяснений — наличие невидимой планеты, вероятно, меньшей по размеру, чем Земля, и большей, чем Меркурий, вращающейся в глубоких внешних областях Солнечной системы», — заявил Сирай. «Эта статья — не открытие планеты, но, безусловно, это открытие головоломки, для которой планета — вероятное решение.»
Новый подход к поиску планет
В отличие от предыдущих исследований, сосредоточенных на кластеризации удалённых объектов, команда Сираджа изучила орбитальные плоскости более чем 150 объектов Пояса Койпера из базы данных малых тел NASA JPL. Исследователи обнаружили, что объекты на расстояниях от 50 до 80 расстояний между Землёй и Солнцем сохраняли орбитальные плоскости, согласующиеся с внутренней частью Солнечной системы, тогда как более удалённые — на расстоянии от 80 до 200 расстояний между Землёй и Солнцем — демонстрировали значительное искривление.
Компьютерное моделирование показало, что масса Планеты Y, вероятно, составляет от 25 до 450 масс Плутона, что примерно эквивалентно массе Меркурия или Земли. Эта планета обращалась бы на расстоянии примерно 100–200 расстояний между Землёй и Солнцем и имела бы наклон орбиты как минимум 10 градусов относительно других планет.
Статистическая значимость их результатов составляет от 96% до 98%, что делает их убедительными, но всё же недостаточно окончательными доказательствами. «Это убедительно, но пока не окончательно», — признал Сирадж.
Отличается от предыдущих теорий о планетах
Планета Y значительно отличается от ранее предложенной «Планеты Девять», которая, как предполагается, в пять–десять раз тяжелее Земли и обращается гораздо дальше от Солнца. Важно отметить, что оба гипотетических объекта потенциально могут сосуществовать в Солнечной системе, по мнению исследователей.
Эта концепция опирается на вековой поиск скрытых планет за пределами Нептуна, восходящий к гипотезам начала XX века о «Планете X», которые изначально привели к открытию Плутона в 1930 году.
Перспективы будущего обнаружения
Будущая обсерватория Веры Рубин в Чили, оснащённая самой крупной в мире цифровой камерой, может дать окончательные ответы, когда этой осенью начнётся её 10-летний обзор ночного неба. Телескоп будет фотографировать всё небо каждые три дня и, как ожидается, увеличит количество известных объектов пояса Койпера в пять-десять раз.
«Если Планета Y окажется в поле обзора телескопа, её можно будет обнаружить напрямую», — отметил Сирадж. Даже если саму планету не удастся найти, огромное увеличение количества наблюдаемых объектов пояса Койпера поможет подтвердить или опровергнуть искривление орбитальной плоскости, которое указывает на существование Планеты Y.
Это открытие представляет собой значительный методологический прорыв в исследовании внешней Солнечной системы и даёт надежду на то, что одна из самых загадочных тайн астрономии может быть вскоре разгадана.
Комментарий
В статье и комментариях ведущего исследователя Амира Сиража говорится, что они рассматривали альтернативные объяснения и пришли к выводу, что наличие планеты — наиболее вероятное объяснение наблюдаемого наклона орбит объектов пояса Койпера, поскольку наклон не мог сохраниться иначе, например, как остаток условий формирования системы или из-за проходящей звезды — в таких случаях динамика системы должна была бы сгладить эффект.Статистическая значимость обнаруженного искажения оценивается примерно в 96–98%, что делает наблюдения убедительными, но предположения остаются гипотезой до прямого обнаружения или других подтверждающих данных. Также упоминается, что предстоящие наблюдения с помощью обсерватории Веры Рубин, которая значительно расширит каталог объектов пояса Койпера, помогут подтвердить или опровергнуть теорию о планете Y.
Статистическая значимость 96% означает, что вероятность случайного возникновения наблюдаемого результата (в данном случае - наклона орбит объектов пояса Койпера) при условии, что фактически никакого эффекта нет, составляет около 4%. Другими словами, если бы никакого реального искажения в системе не было, то вероятность получить подобные данные случайно — только 4 из 100 случаев.Это уровень доверия, который помогает убедиться в том, что обнаруженная закономерность не случайна, а отражает реальное явление. Статистическая значимость около 95% и выше обычно считается достаточной для того, чтобы считать результат убедительным в науке, но она не гарантирует стопроцентной уверенности. Результаты с такой значимостью требуют дальнейших подтверждений другими методами и наблюдениями.В контексте гипотезы про планету Y статистическая значимость 96% говорит о том, что найденное наклонение орбит скорее всего не случайно, но окончательное утверждение об открытии требует дополнительных данных и наблюдений
