Vành đai Kuiper là một nguồn khám phá vô tận trong suốt thập kỷ qua. Bắt đầu với hành tinh lùn Eris, lần đầu tiên được quan sát bởi một cuộc khảo sát của Đài thiên văn Palomar do Mike Brown dẫn đầu năm 2003, nhiều Vật thể Vành đai Kuiper (KBO) thú vị đã được phát hiện, một số trong đó có kích thước tương đương với Sao Diêm Vương.
Và theo một báo cáo mới từ Trung tâm hành tinh nhỏ IAU, một cơ thể khác đã được phát hiện ngoài quỹ đạo của Sao Diêm Vương. Chính thức được chỉ định là 2014 UZ224, cơ quan này nằm khoảng 14 tỷ km (90 AUS, hay 8,5 tỷ dặm) từ Mặt Trời Hành tinh lùn này không chỉ là thành viên mới nhất trong gia đình Mặt trời của chúng ta, nó còn là vật thể xa thứ hai so với Mặt trời của chúng ta với quỹ đạo ổn định.
Phát hiện này được thực hiện bởi David Gerdes, giáo sư vật lý thiên văn tại Đại học Michigan và nhiều đồng nghiệp liên quan đến Khảo sát Năng lượng Tối (DES) - một dự án dựa trên Đài thiên văn Liên Mỹ Cerro Tololo ở Chile. Trong quá khứ, nghiên cứu của Gerdes, đã tập trung vào việc phát hiện năng lượng tối và sự giãn nở của Vũ trụ.
Để đạt được mục đích này, DES đã dành 5 năm qua để khảo sát khoảng một phần tám bầu trời bằng cách sử dụng Máy ảnh năng lượng tối (DECam), máy ảnh 570 Megapixel gắn trên kính viễn vọng Victor M. Blanco tại Cerro Tololo. Nhạc cụ này được ủy quyền bởi Hoa Kỳ. Phòng năng lượng để tiến hành khảo sát các thiên hà xa xôi, và Tiến sĩ Gerdes đã chung tay tạo ra.
Không có gì đáng ngạc nhiên, công nghệ tương tự này cũng đã cho phép các khám phá được thực hiện ở rìa của Hệ mặt trời. Hai năm trước, đây chính xác là những gì Gerdes đã thách thức một nhóm sinh viên đại học làm (như một phần của dự án mùa hè). Những sinh viên này đã kiểm tra các hình ảnh được chụp bởi DES trong khoảng thời gian 2013-2016 để tìm chỉ dẫn của các vật thể chuyển động. Kể từ đó, nhóm phân tích đã phát triển bao gồm các nhà khoa học cao cấp, postdocs, sinh viên tốt nghiệp và đại học.
Trong khi các ngôi sao và thiên hà xa xôi sẽ xuất hiện đứng yên trong những hình ảnh này, các TNO ở xa xuất hiện ở những nơi khác nhau theo thời gian - do đó tại sao lại được gọi là trans trans trans. Như Tiến sĩ Gerdes giải thích trong Tờ thông tin UZ224 2014 của mình, có sẵn thông qua trang chủ của Đại học Michigan:
Để xác định quá độ, chúng tôi đã sử dụng một kỹ thuật được gọi là hình ảnh khác biệt của Wap. Khi chúng tôi chụp một hình ảnh mới, chúng tôi trừ đi một hình ảnh của cùng một khu vực trên bầu trời được chụp vào một đêm khác. Các đối tượng không thay đổi biến mất trong phép trừ này và chúng tôi chỉ còn lại những người tạm thời Quá trình này mang lại hàng triệu chuyển tiếp, nhưng chỉ khoảng 0,1% trong số đó hóa ra là các hành tinh nhỏ ở xa. Để tìm ra chúng, chúng ta phải kết nối các điểm chấm và xác định các quá độ thực sự giống nhau ở các vị trí khác nhau vào các đêm khác nhau. Có rất nhiều dấu chấm và NHIỀU cách khả dĩ hơn để kết nối chúng.
Đây là một quá trình khó khăn. Ngoài việc cần hàng ngàn máy tính tại Fermilab để xử lý hàng trăm terabyte dữ liệu, nhóm phải viết các chương trình đặc biệt để thực hiện. Gerdes và các đồng nghiệp của ông cũng nhờ đến sự giúp đỡ của các Giáo sư Masao Sako và Gary Bernstein của Đại học Pennsylvania, những người đã đóng góp những bước đột phá quan trọng cho phép họ thực hiện hình ảnh khác biệt trên toàn bộ khu vực khảo sát.
Cuối cùng, hàng chục đối tượng Trans-Neptunian (TNO) mới đã được phát hiện, một trong số đó là 2014 UZ224. Theo quan sát của họ, đường kính của nó có thể ở bất kỳ nơi nào từ 350 đến 1200 km và phải mất 1.136 năm để hoàn thành một quỹ đạo của Mặt trời của chúng ta. Vì lợi ích của viễn cảnh, Sao Diêm Vương có đường kính 2370 km và có chu kỳ quỹ đạo là 248 năm.
Stephanie Hamilton, một sinh viên tốt nghiệp tại Đại học Michigan, đã trực tiếp tham gia dự án. Vai trò của cô là xác định kích thước của UZ224 2014, rất khó từ những quan sát ban đầu. Khi cô nói với Tạp chí Không gian qua email:
Chỉ riêng độ sáng của vật thể trong ánh sáng khả kiến phụ thuộc cả vào kích thước của nó và mức độ phản xạ của nó, vì vậy bạn có thể xác định duy nhất một trong những tính chất đó mà không giả sử giá trị cho cái kia. May mắn thay, có một giải pháp cho vấn đề đó - nhiệt lượng mà vật thể phát ra cũng tỷ lệ thuận với kích thước của nó, do đó, có được phép đo nhiệt ngoài các phép đo quang có nghĩa là chúng ta sẽ có thể tính toán kích thước của vật thể và phản xạ (phản xạ) mà không cần phải giả sử cái này hay cái kia
Chúng tôi đã có thể thu được hình ảnh của vật thể của chúng tôi ở bước sóng nhiệt bằng cách sử dụng Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA) ở Chile. Tôi đang làm việc để kết hợp tất cả dữ liệu của chúng tôi lại với nhau để xác định kích thước và suất phản chiếu, và chúng tôi dự kiến sẽ gửi một bài báo về kết quả của chúng tôi vào khoảng giữa tháng 11 hoặc hơn.
Nhưng như với tất cả những điều liên quan đến các hành tinh lùn của người Hồi giáo, đã có một số bất đồng về khám phá này. Với kích thước của đối tượng, có một số người đặt câu hỏi liệu nhãn có áp dụng hay không. Nhưng như Gerdes chỉ ra trên Tờ thông tin, cơ thể này phù hợp với hầu hết các điều kiện tiên quyết:
Theo hướng dẫn chính thức của IAU, một hành tinh lùn phải đáp ứng bốn tiêu chí. Nó phải a) quay quanh mặt trời (kiểm tra!), B) không phải là vệ tinh (kiểm tra!) C) không xóa vùng lân cận xung quanh quỹ đạo của nó (kiểm tra!) Và d) có đủ khối lượng để làm tròn. Nó không phải là mục cuối cùng mà không chắc chắn, và cách duy nhất chắc chắn là có được một bức tranh đủ chi tiết để thực sự nhìn thấy hình dạng của nó. Tuy nhiên, một vật thể có đường kính hơn 400 km có khả năng là hình tròn.
Gerdes và nhóm của ông dự kiến sẽ bận rộn, tác giả bài báo sẽ trình bày chi tiết về phát hiện của họ, sử dụng mảng ALMA để có thêm các đánh giá về kích thước UZ224 2014 và sàng lọc dữ liệu để tìm kiếm nhiều vật thể hơn trong Vành đai Kuiper. Điều này bao gồm Hành tinh 9 huyền thoại, mà các nhà thiên văn học đã tìm kiếm trong nhiều năm.
Với khoảng cách từ Mặt trời, quỹ đạo UZ224 2014 sẽ không bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của Hành tinh 9, và do đó không giúp ích được gì. Tuy nhiên, Gerdes lạc quan rằng bằng chứng về cơ thể to lớn này có trong dữ liệu. Có thời gian và rất nhiều xử lý dữ liệu, họ có thể tìm thấy nó! Trong khi đó, đối tượng mới được phát hiện này có khả năng là tâm điểm của rất nhiều nghiên cứu hấp dẫn.
Một số vật thể thú vị ở bên phải của nó - các vật thể ở xa như thế này là phần còn lại của vũ trụ, từ đĩa nguyên thủy đã sinh ra hệ mặt trời, anh viết Gerdes. Bằng cách nghiên cứu chúng và tìm hiểu thêm về sự phân bố, đặc điểm quỹ đạo, kích thước và tính chất bề mặt của chúng, chúng ta có thể tìm hiểu thêm về các quá trình sinh ra hệ mặt trời và cuối cùng là chúng ta.
