– Washington, DC—Carnegie Scott Sheppard und seine Kollegen—die Northern Arizona University Chad Trujillo und der Universität von Hawaii, David Tholen—wieder einmal-die Neudefinition unseres Sonnensystems s edge. Sie entdeckten ein neues extrem entferntes Objekt weit über Pluto hinaus mit einer Umlaufbahn, die das Vorhandensein eines noch weiter entfernten, Supererden-oder größeren Planeten X unterstützt.,
Das neu gefundene Objekt namens 2015 TG387 wurde am Dienstag vom Minor Planet Center der International Astronomical Union bekannt gegeben. Ein Papier mit den vollständigen Details der Entdeckung wurde ebenfalls dem Astronomical Journal vorgelegt.
2015 TG387 wurde etwa 80 astronomische Einheiten (AU) von der Sonne entdeckt, eine Messung, die als Abstand zwischen Erde und Sonne definiert ist. Für den Kontext ist Pluto um 34 AE, also ist 2015 TG387 etwa zweieinhalb Mal weiter von der Sonne entfernt als Pluto gerade ist.,
Das neue Objekt befindet sich auf einer sehr langgestreckten Umlaufbahn und kommt der Sonne, einem Punkt namens Perihel, nie näher als etwa 65 AU. Nur 2012 VP113 und Sedna bei 80 und 76 AU haben jeweils mehr entfernte Perihel als 2015 TG387. Obwohl der TG387 das dritthäufigste Perihel hat, ist seine Orbitalhalbmajorachse größer als die von 2012 VP113 und Sedna, was bedeutet, dass er viel weiter von der Sonne entfernt ist als sie. An seiner äußersten Stelle erreicht es den ganzen Weg bis etwa 2.300 AU., 2015 TG387 ist eines der wenigen bekannten Objekte, das den Riesenplaneten des Sonnensystems wie Neptun und Jupiter nie nahe genug kommt, um signifikante Gravitationsinteraktionen mit ihnen zu haben.
„Diese sogenannten inneren Oort-Wolkenobjekte wie 2015 TG387, 2012 VP113 und Sedna sind von den meisten bekannten Massen des Sonnensystems isoliert, was sie immens interessant macht“, erklärte Sheppard. „Sie können als Sonden verwendet werden, um zu verstehen, was am Rande unseres Sonnensystems passiert.,“
Das Objekt mit der am weitesten entfernten Umlaufbahn am Perihel, 2012 VP113, wurde auch von Sheppard und Trujillo entdeckt, die diesen Fund 2014 bekannt gaben. Die Entdeckung von 2012 VP113 veranlasste Sheppard und Trujillo, Ähnlichkeiten der Umlaufbahnen mehrerer extrem entfernter Objekte des Sonnensystems zu bemerken, und sie schlugen die Anwesenheit eines unbekannten Planeten vor, der um ein Vielfaches größer war als die Erde—manchmal Planet X oder Planet 9 genannt—und umkreiste die Sonne weit jenseits von Pluto bei Hunderten von Kilometern.,
“ Wir denken, dass es Tausende von kleinen Körpern wie 2015 TG387 am Rande des Sonnensystems geben könnte, aber ihre Entfernung macht es sehr schwierig, sie zu finden“, sagte Tholen. „Derzeit würden wir den TG387 nur dann erkennen, wenn er sich in der Nähe seiner nächsten Annäherung an die Sonne befindet. Für etwa 99 Prozent seiner 40.000-jährigen Umlaufbahn wäre es zu schwach, um es zu sehen.“
Das Objekt wurde im Rahmen der laufenden Jagd des Teams nach unbekannten Zwergplaneten und Planeten X entdeckt.,
„Diese entfernten Objekte sind wie Semmelbrösel, die uns zu Planet X. Je mehr von ihnen wir finden können, desto besser können wir das äußere Sonnensystem und den möglichen Planeten verstehen, von dem wir glauben, dass er ihre Umlaufbahnen formt—eine Entdeckung, die unser Wissen über die Evolution des Sonnensystems neu definieren würde“, fügte Sheppard hinzu.
Das Team brauchte einige Jahre, um eine gute Umlaufbahn für 2015 TG387 zu erhalten, da es sich so langsam bewegt und eine so lange Orbitalperiode hat., Sie beobachteten erstmals 2015 TG387 im Oktober 2015 am japanischen Subaru 8-Meter-Teleskop auf Mauna Kea in Hawaii. Follow-up-Beobachtungen am Magellan-Teleskop am Carnegie-Observatorium Las Campanas in Chile und am Discovery Channel-Teleskop in Arizona wurden in den Jahren 2015, 2016, 2017 und 2018 durchgeführt, um die Umlaufbahn des TG387 von 2015 zu bestimmen.
2015 TG387 befindet sich wahrscheinlich am kleinen Ende eines Zwergplaneten, da er einen Durchmesser von fast 300 Kilometern hat., Die Position am Himmel, an der 2015 TG387 das Perihel erreicht, ähnelt 2012 VP113, Sedna und den meisten anderen bekannten extrem entfernten transneptunischen Objekten, was darauf hindeutet, dass etwas sie in ähnliche Arten von Umlaufbahnen treibt.
Trujillo und Nathan Kaib von der University of Oklahoma führten Computersimulationen durch, wie sich verschiedene hypothetische Planet X-Umlaufbahnen auf die Umlaufbahn des TG387 von 2015 auswirken würden. Die Simulationen umfassten einen Planeten mit Supererdmasse in mehreren hundert AU auf einer länglichen Umlaufbahn, wie von Konstantin Batygin und Michael Brown von Caltech in 2016 vorgeschlagen., Die meisten Simulationen zeigten, dass nicht nur die Umlaufbahn des TG387 für das Zeitalter des Sonnensystems stabil war, sondern auch die Schwerkraft des Planeten X, die den kleineren 2015 TG387 vom massiven Planeten fernhält. Diese Gravitationshirte könnte erklären, warum die am weitesten entfernten Objekte in unserem Sonnensystem ähnliche Umlaufbahnen haben. Diese Umlaufbahnen verhindern, dass sie sich jemals zu nahe an den vorgeschlagenen Planeten herankommen, was ähnlich ist, wie Pluto Neptun nie zu nahe kommt, obwohl sich ihre Umlaufbahnen kreuzen.,
“ Was dieses Ergebnis wirklich interessant macht, ist, dass Planet X den TG387 genauso zu beeinflussen scheint wie alle anderen Objekte des extrem entfernten Sonnensystems. Diese Simulationen beweisen nicht, dass es einen anderen massiven Planeten in unserem Sonnensystem gibt, aber sie sind ein weiterer Beweis dafür, dass etwas Großes da draußen sein könnte“, schließt Trujillo.
Diese Forschung wurde vom NASA Planetary Astronomy grant NNX15AF44G finanziert.
Basierend auf Daten, die am Subaru Telescope gesammelt wurden, das vom National Astronomical Observatory of Japan betrieben wird., Diese Ergebnisse nutzten das Discovery Channel Telescope am Lowell Observatory. Lowell ist eine private, gemeinnützige Einrichtung, die sich der astrophysikalischen Forschung und der öffentlichen Wertschätzung der Astronomie widmet und betreibt das DCT in Partnerschaft mit der Boston University, der University of Maryland, der University of Toledo, der Northern Arizona University und der Yale University. Diese Ergebnisse verwendeten den großen monolithischen Imager, der vom Lowell Observatory mit Mitteln der National Science Foundation (AST-1005313) gebaut wurde. Dieses Papier enthält Daten, die mit dem 6 gesammelt wurden.,5-Meter-Magellan-Teleskope am Las Campanas Observatory, Chile.