Американские астрономы обнаружили карликовую планету 2015 TG387 (Гоблин), которая находится на расстоянии 80 астрономических единиц от Солнца и имеет радиус около 300 километров. Длина большой полуоси орбиты составляет примерно 1200 астрономических единиц — следовательно, среднее расстояние удаления карликовой планеты от Солнца превышает удаление всех других известных объектов. Ученые считают, что орбита нового объекта подтверждает существование «Планеты X», теоретически предсказанной в 2016 году. Об открытии сообщает Центр малых планет (International Astronomical Union’s Minor Planet Center), соответствующую статью ученые отправили в Astronomical Journal, а препринт работы выложили на сайте arXiv.org.

В 2016 году ученые Калифорнийского технологического института Константин Батыгин и Майкл Браун обнаружили, что орбиты транснептуновых объектов можно объяснить с помощью «Планеты X», масса которой в десять раз превышает массу Земли, а расстояние до Солнца меняется от 200 до 600–1200 астрономических единиц (одна астрономическая единица ≈ 150 миллионов километров). Транснептуновыми объектами называют небесные тела, среднее расстояние которых до Солнца больше, чем у Нептуна (30 астрономических единиц). Основным аргументом в пользу новой планеты послужил тот факт, что орбиты семи объектов очень похожи — например, они вытянуты в одну и ту же сторону. По словам ученых, вероятность того, что это совпадение случайно, не превышает 0,007 процента. К сожалению, астрономы не смогли точно рассчитать положение этой планеты, что вкупе с большой удаленностью очень сильно мешает ее поискам. Подробнее про работу ученых и поиски девятой планеты можно прочитать в материалах «Мистер „X“» и «Тайна девятой планеты».

Группа ученых под руководством Скотта Шеппарда (Scott Sheppard) и Чедвика Трухильо (Chadwick Trujillo) просканировала в поисках «Планеты X» около одной двадцатой площади небесной сферы (2130 квадратных градусов при суммарной площади сферы около 41000 квадратных градусов). Для исследования северного полушария ученые использовали японский 8,2-метровый оптический телескоп «Субару», установленный на горе Мауна Кеа на Гавайях, а для южного — четырехметровый оптический телескоп имени Виктора Бланко, расположенный в межамериканской обсерватории Серро-Тололо в Чили. Все обнаруженные объекты, удаленные от Солнца более чем на 50 астрономических единиц, ученые повторно отслеживали несколько месяцев или лет спустя с помощью телескопов Магеллана и DCT, чтобы построить их орбиты. К сожалению, «Планету X» ученые до сих пор не нашли, однако обнаружили несколько других интересных объектов.

Орбиты карликовых планет Гоблин, Седна и 2012 VP133
Орбиты карликовых планет Гоблин, Седна и 2012 VP133
Фотографии участка неба, по которому перемещается новая карликовая планета
Фотографии участка неба, по которому перемещается новая карликовая планета

В частности, 13 октября 2015 года исследователи увидели с помощью телескопа «Субару» объект 2015 TG387, удаленный примерно на 80 астрономических единиц от Солнца — рекордное расстояние для объектов Солнечной системы. Судя по яркости небесного тела, его радиус составляет примерно 300 километров, что позволяет отнести его к карликовым планетам. Поскольку открытие произошло незадолго до Хеллоуина, а первичное обозначение объекта содержало буквы «TG», ученые решили назвать новую карликовую планету Гоблин («The Goblin»). Впоследствии исследователи наблюдали карликовую планету еще восемь раз в 2015, 2016, 2017 и 2018 годах, что позволило рассчитать ее орбиту. Оказалось, что ближайшая к Солнцу точка орбиты Гоблин (перигелий) находится на расстоянии около 65 астрономических единиц от Солнца, наиболее удаленная — на расстоянии более 2300 астрономических единиц. Более далекий перигелий имеют только орбиты карликовых планет Седна и 2012 VP113. Впрочем, большие полуоси орбит этих планет меньше, чем у объекта 2015 TG387 — другими словами, в среднем он удален от Солнца больше, чем любой другой известный астрономам объект. По расчетам ученых, Гоблину требуется около 40 тысяч лет, чтобы совершить полный оборот вокруг Солнца — в частности, именно поэтому исследователям пришлось потратить почти четыре года, чтобы построить его орбиту.

Кроме того, астрономы заметили, что параметры орбиты новой карликовой планеты — эксцентриситет, длина и направление большой полуоси — напоминают параметры орбит других транснептуновых объектов, что подтверждает существование «Планеты X». Чтобы проверить это предположение, ученые численно смоделировали, как на орбите объекта 2015 TG387 сказывается гравитационное воздействие планет Солнечной системы, галактические приливные силы или столкновения с соседними звездными системами. В результате исследователи выяснили, что Гоблин находится «на грани» — его перигелий достаточно далек от Солнца, чтобы орбита была нечувствительной к внутренним планетам, а большая полуось достаточно мала, чтобы избежать воздействия галактического прилива. Более того, орбита остается стабильной в 95 процентах столкновений с другими небесными телами. Тем не менее, авторы статьи отмечают, что при малейшем отклонении от равновесия орбита Гоблина начала бы вытягиваться и дестабилизироваться. Если же ввести в модель «Планету X», параметры которой совпадают с параметрами, предсказанными Батыгиным и Брауном, орбита 2015 TG387 стабилизируется. Ученые считают, что это может служить дополнительным аргументом в пользу существования «Планеты X».

Предыдущий рекорд удаленности от Солнца принадлежал карликовой планете 2014 FE72, открытой Скоттом Шеппардом и Чедвиком Трухильо в 2016 году в рамках поисков «Планеты X». Радиус карликовой планеты примерно равен 120 километров (в 15 раз меньше радиуса Луны), перигелий ее орбиты находится на расстоянии около 37 астрономических единиц от Солнца, а афелий — на расстоянии более 3800 астрономических единиц.

Впрочем, не все ученые согласны с гипотезой Батыгина и Брауна. Например, в июне этого года группа астрономов под руководством Анны-Марии Мадиган (Ann-Marie Madigan) показала, что совпадения параметров орбит транснептуновых объектов можно объяснить без привлечения «Планеты X» — достаточно учесть взаимодействие объектов между собой и с космическими обломками. Тем не менее, Константин Батыгин считает, что аргументы астрономов не вполне корректны — в частности, он замечает, что суммарной массы внешнего пояса Койпера без учета «Планеты X» недостаточно, чтобы «вырвать» тела из гравитационного влияния Нептуна.