A Kuiper-öv az elmúlt évtized során a végtelen felfedezések forrása volt. Az Eris törpe bolygóval kezdve, amelyet először a Mike Brown vezetésével végzett Palomar Obszervatórium felmérésével figyeltünk meg 2003-ban, sok érdekes Kuiper-öv-objektumot fedeztek fel, amelyek közül néhány méretükben összehasonlítható a Plútóval.
Az IAU Minor Planet Center új jelentése szerint egy másik testet fedeztek fel a Plútó pályáján túl. A hivatalosan 2014 UZ224-nek nevezett test ez a test körülbelül 14 milliárd km-re (90 AU vagy 8,5 milliárd mérföld) van a Naptól. Ez a törpe bolygó nemcsak a napkollektorunk legújabb tagja, hanem a Nap második legtávolabbi testét is, stabil pályájával.
A felfedezést David Gerdes, a Michigan-i Egyetem asztrofizikai professzora, és a Dark Energy Survey (DES) munkatársaival társult különféle kollégák készítették. A múltban Gerdes kutatása a sötét energia felismerésére és az univerzum kiterjesztésére összpontosított.
E cél felé a DES az elmúlt öt évben az ég körülbelül egyharmadát felderítette a Dark Energy Camera (DECam) segítségével, egy 570 megapixeles kamerával, amelyet a Victor M. Blanco teleszkópra helyeztek a Cerro Tololo-nál. Ezt az eszközt az Egyesült Államok megbízta. Az Energiaügyi Minisztérium távoli galaxisok felméréseinek elvégzéséhez, és Dr. Gerdesnek volt egy kéz a létrehozásban.
Nem meglepő, hogy ugyanez a technológia lehetővé tette a felfedezéseket a Naprendszer szélén. Két évvel ezelőtt pontosan ez volt az, amit Gerdes kihívott egyetemi hallgatók csoportjára (egy nyári projekt részeként). Ezek a hallgatók megvizsgálták a DES által 2013-2016 között készített képeket mozgó tárgyak jelzésére. Azóta az elemző csoport kiterjedt vezető tudósokra, posztdokumentumokra, doktori és egyetemi hallgatókra.
Míg a távoli csillagok és galaxisok állandóan jelennek meg ezekben a képekben, a távoli TNO-k időben különböző helyeken jelentek meg, ezért miért hívják őket „tranzienseknek”. Ahogy Dr. Gerdes elmagyarázza az UZ224 2014. évi adatlapjában, amely a Michigan-i Egyetem honlapján érhető el:
„A tranziensek azonosításához egy„ különféle képalkotásnak ”nevezett technikát használtunk. Amikor új képet készítünk, levonunk róla egy képet az ég ugyanazon területéről, amelyet másnap készítettünk. Azok a tárgyak, amelyek nem változnak, eltűnnek ebben a kivonásban, és csak a tranziensekkel maradunk. Ez a folyamat több millió tranzienst eredményez, ám ezeknek csak körülbelül 0,1% -a távoli kisebb bolygóknak bizonyul. Megtalálásához „össze kell kötnünk a pontokat” és meg kell határoznunk, hogy mely tranziensek valójában ugyanaz a helyzet különböző pozíciókban, különböző éjszakákon. Számos pont található, és SOKKAL még sok más módon csatlakoztathatók. ”
Ez nehéz folyamat volt. Amellett, hogy a Fermilabon több ezer számítógépre volt szükség a több száz terabyte adat feldolgozására, a csapatnak speciális programokat kellett írnia. Gerdes és kollégái Masao Sako és Gary Bernstein professzorok segítségére is támaszkodtak a Pennsylvaniai Egyetemen, akik hozzájárultak a kulcsfontosságú áttörésekhez, amelyek lehetővé tették számukra a különbségképezés elvégzését az egész felmérés területén.
A végén tucat új transz-Neptuniai objektumot fedeztek fel, amelyek egyike a 2014-es UZ224 volt. Megfigyeléseik szerint átmérője bárhol lehet 350 és 1200 km között, és 1166 évbe telik, hogy teljesítsük a Nap egyetlen pályáját. A perspektíva kedvéért Plútó átmérője 2370 km, körüli pályája 248 év.
Stephanie Hamilton, a Michigan-i Egyetem végzős hallgatója személyesen részt vett a projektben. Feladata a 2014-es UZ224 méretének meghatározása volt, ami önmagában az első megfigyelések alapján nehéz volt. Amint azt a Space Magazine e-mailben mondta:
„Az objektum fényereje a látható fényben önmagában függ annak méretétől és annak visszaverődésétől is, tehát nem határozhatja meg egyértelműen ezen tulajdonságok egyikét anélkül, hogy a másiknak értékét feltételezné. Szerencsére megoldást találunk erre a problémára - az objektum által kibocsátott hő szintén arányos a méretével, tehát ha az optikai mérések mellett megkapjuk a hőmérést is, akkor kiszámolhatjuk az objektum méretét és az albedót (visszaverődés) anélkül, hogy feltételezzük az egyiket vagy a másikot.
„A chilei Atacama nagy milliméter / submillimeter Array (ALMA) segítségével képeket kaptunk tárgyról hőhullámhosszon. Arra készülek, hogy az összes adatot összevonjuk a méret és az albedó meghatározása érdekében, és elvárjuk, hogy november közepén elküldjük az eredményeinkről szóló papírt. ”
De mint a „törpe bolygókkal” kapcsolatos dolgokhoz hasonlóan, némi egyet nem értés volt a felfedezés kapcsán. Tekintettel a tárgy méretére, vannak olyanok, akik megkérdőjelezik, hogy a címke alkalmazható-e vagy sem. De amint azt Gerdes a ténylapon jelezte, ez a test megfelel az előfeltételek nagy részének:
„A hivatalos IAU-iránymutatások szerint a törpebolygónak négy kritériumnak kell megfelelnie. A) a) körbe kell állítania a napot (ellenőrizni!), B) nem lehet műholdat (ellenőrizni!) C) nem szabadítania meg a környékét a körüli környéken (ellenőrizni!) És d) elegendő tömeggel kell rendelkeznie ahhoz, hogy kerek legyen. Ez az utolsó elem bizonytalan, és az egyetlen módja annak biztosítása, hogy olyan képet kapjon, amely elég részletes, hogy valóban láthassa annak alakját. Mindazonáltal egy 400 km-nél nagyobb átmérőjű tárgy valószínűleg kerek lesz. ”
Gerdes és csapata várhatóan elfoglalt lesz, és elkészíti az eredményeket részletező papírt, az ALMA tömb segítségével további értékelést kap a 2014-es UZ224 méretéről, és szétválasztja az adatokat, hogy további objektumokat keressen a Kuiperi övben. Ide tartozik a mesés Planet 9, amelyet a csillagászok évek óta keresnek.
Tekintettel a Naptól való távolságra, az UZ224 pályafutását a Planet 9 jelenléte nem befolyásolja, ezért nincs segítsége. Gerdes azonban optimista, hogy ennek a hatalmas testnek a bizonyítékai vannak az adatokban. Adott idő és sok adatfeldolgozás miatt talán megtalálják! Időközben ez az újonnan felfedezett tárgy valószínűleg sok érdekes kutatás középpontjában áll.
"Ez egy önmagában érdekes tárgy - ilyen távoli tárgyak" kozmikus maradványok "az őskori lemezről, amely a Naprendszert szülte" - írja Gerdes. "Ha megismerjük őket, és megismerjük az eloszlást, az orbitális jellemzőket, a méreteket és a felületi tulajdonságokat, megismerhetjük azokat a folyamatokat, amelyek a Naprendszer és végül nekünk is születtek."
