Астрономы из Национального университета Цин Хуа (NTHU) в Тайване предложили инновационный подход к поиску гипотетической Девятой планеты, сосредоточившись на ее тепловом излучении вместо отраженного света. Исследование, опубликованное в журнале Publications of the Astronomical Society of Australia (PASA), выявило два перспективных кандидата, которые могут оказаться долгожданным небесным телом.

Что такое Девятая планета?

Девятая планета — это гипотетическое массивное тело, которое, предположительно, находится за орбитой Нептуна, в далеких окраинах Солнечной системы. Ее существование было предложено в 2016 году учеными Майклом Брауном и Константином Батыгиным для объяснения аномального группирования орбит транснептуновых объектов в поясе Койпера. По оценкам, планета может быть в 5–10 раз массивнее Земли и движется по сильно вытянутой орбите на расстоянии 400–800 астрономических единиц (а.е.) от Солнца.

Из-за огромной удаленности Девятая планета отражает слишком мало солнечного света, что делает ее практически невидимой в оптическом диапазоне. Это десятилетиями затрудняло ее обнаружение, несмотря на косвенные свидетельства ее существования.

Инфракрасный подход с использованием AKARI

Команда под руководством Амоса Чена из Национального университета Цин Хуа применила новый метод, основанный на поиске теплового излучения, которое испускают холодные объекты. В отличие от отраженного света, интенсивность которого уменьшается в 16 раз при удвоении расстояния, тепловое излучение затухает лишь в 4 раза, что делает его более подходящим для обнаружения далеких тел.

Для анализа ученые использовали данные японского инфракрасного спутника AKARI, который провел самое чувствительное обследование неба в дальнем инфракрасном диапазоне с 2006 по 2011 год. AKARI способен улавливать слабое тепловое свечение, которое должна излучать гипотетическая планета. Исследователи сравнивали снимки, сделанные в разное время, чтобы выявить объекты, демонстрирующие движение, характерное для Девятой планеты — неподвижность в течение дня, но заметное смещение за месяцы.

Два кандидата на роль Девятой планеты

После тщательного анализа данных из предполагаемой области неба, где, согласно компьютерным моделям, может находиться Девятая планета, ученые обнаружили два объекта-кандидата. Оба излучают инфракрасное излучение, соответствующее теоретическим ожиданиям, и расположены в зоне, предсказанной для гипотетической планеты. Однако их движение и орбитальные параметры еще предстоит подтвердить с помощью более мощных телескопов, таких как телескоп «Субару» на Гавайях или будущие инструменты, включая обсерваторию Веры Рубин и телескоп Нэнси Грейс Роман.

Сравнение с предыдущими исследованиями

Ранее, в 2021 году, британский астроном Майкл Роуэн-Робинсон предложил кандидата на роль Девятой планеты на основе данных спутника IRAS (1983), оценив его массу в 3–5 масс Земли и расстояние около 225 а.е. Однако этот объект не был подтвержден последующими наблюдениями, включая данные AKARI. Нынешние кандидаты, найденные тайваньской командой, считаются более убедительными, так как их присутствие зафиксировано в двух независимых наборах данных.

Кроме того, исследование под руководством Терри Лонга Фаня из NTHU, опубликованное в 2024 году, выявило другой объект, который сместился на 47,4 угловых минуты за 23 года между данными IRAS и AKARI. Этот кандидат оказался массивнее, чем ожидалось, возможно, превышая массу Нептуна, что противоречит представлениям о Девятой планете как супер-Земле.

Значение потенциального открытия

Если один из кандидатов подтвердится как Девятая планета, это станет одним из крупнейших астрономических открытий XXI века. Ее существование может объяснить не только аномалии в орбитах объектов пояса Койпера, но и пролить свет на процессы формирования Солнечной системы. Например, такая планета могла быть выброшена на дальнюю орбиту в результате гравитационных взаимодействий с газовыми гигантами, такими как Юпитер и Сатурн, или даже захвачена Солнцем из другой звездной системы в ранней истории.

Кроме того, открытие Девятой планеты может повлиять на понимание формирования планетных систем в других звездах, особенно тех, где обнаружены массивные тела на вытянутых орбитах.

Перспективы и вызовы

Несмотря на многообещающие результаты, ученые подчеркивают, что обнаруженные объекты пока не являются окончательным доказательством существования Девятой планеты. Необходимы дополнительные наблюдения, чтобы исключить возможность того, что это фоновые галактики или другие астрономические объекты. Будущие инструменты, такие как обсерватория Веры Рубин, которая начнет работу в 2025 году, и телескоп Нэнси Грейс Роман, запланированный на 2025 год, значительно увеличат шансы подтвердить или опровергнуть эти кандидаты.

Кроме того, предыдущие поиски, включая данные телескопа WISE, исключили существование планет размером с Юпитер или Сатурн на расстояниях до 256 000 и 10 000 а.е. соответственно, но не смогли обнаружить тела размером с Нептун или меньше, что оставляет возможность существования Девятой планеты.