Utilizando datos de la Encuesta de Energía Oscura DES, los investigadores han encontrado más de 300 objetos transneptunianos TNO, planetas menores ubicados en los confines del sistema solar, incluidos más de 100 nuevos descubrimientos. Publicado en The Serie de suplemento de revista astrofísica , el estudio también describe un nuevo enfoque para encontrar tipos similares de objetos y podría ayudar en futuras búsquedas del hipotético Planeta Nueve y otros planetas no descubiertos. El trabajo fue dirigido por el estudiante graduado Pedro Bernardinelli y los profesores Gary Bernstein y Masao Sako.
El objetivo de DES, que completó seis años de recopilación de datos en enero, es comprender la naturaleza de la energía oscura mediante la recopilación de imágenes de alta precisión del cielo del sur. Si bien DES no se diseñó específicamente con TNO en mente, su amplitudy la profundidad de la cobertura lo hicieron particularmente hábil para encontrar nuevos objetos más allá de Neptuno. "El número de TNO que puede encontrar depende de la cantidad de cielo que mira y qué es lo más débil que puede encontrar", dice Bernstein.
Debido a que DES fue diseñado para estudiar galaxias y supernovas, los investigadores tuvieron que desarrollar una nueva forma de rastrear el movimiento. Las encuestas TNO dedicadas toman medidas con tanta frecuencia como cada hora o dos, lo que permite a los investigadores rastrear más fácilmente sus movimientos ". TNO dedicadolas encuestas tienen una forma de ver el movimiento del objeto, y es fácil rastrearlos ", dice Bernardinelli." Una de las cosas clave que hicimos en este documento fue encontrar una forma de recuperar esos movimientos ".
Usando los primeros cuatro años de datos DES, Bernardinelli comenzó con un conjunto de datos de 7 mil millones de "puntos", todos los posibles objetos detectados por el software que estaban por encima de los niveles de fondo de la imagen. Luego eliminó los objetos que estaban presentes en múltiplesnoches, cosas como estrellas, galaxias y supernovas, para construir una lista "transitoria" de 22 millones de objetos antes de comenzar un juego masivo de "conectar los puntos", buscando pares o trillizos cercanos de objetos detectados para ayudar a determinar dóndeel objeto aparecería en noches posteriores
Con los 7 mil millones de puntos reducidos a una lista de alrededor de 400 candidatos que fueron vistos durante al menos seis noches de observación, los investigadores tuvieron que verificar sus resultados. "Tenemos esta lista de candidatos, y luego tenemos que hacerseguro de que nuestros candidatos son realmente cosas reales ", dice Bernardinelli.
Para filtrar su lista de candidatos a TNO reales, los investigadores volvieron al conjunto de datos original para ver si podían encontrar más imágenes del objeto en cuestión. "Digamos que encontramos algo en seis noches diferentes", dice Bernstein ".Para los TNO que están allí, en realidad los señalamos durante 25 noches diferentes. Eso significa que hay imágenes donde debería estar ese objeto, pero no pasó por el primer paso de ser llamado un punto ".
Bernardinelli desarrolló una forma de apilar varias imágenes para crear una vista más nítida, lo que ayudó a confirmar si un objeto detectado era un TNO real. También verificaron que su método fue capaz de detectar TNO conocidos en las áreas del cielo en estudio y quepudieron detectar objetos falsos que se inyectaron en el análisis. "La parte más difícil fue tratar de asegurarnos de que estábamos encontrando lo que se suponía que debíamos encontrar", dice Bernardinelli.
Después de muchos meses de desarrollo y análisis de métodos, los investigadores encontraron 316 TNO, incluidos 245 descubrimientos realizados por DES y 139 nuevos objetos que no fueron publicados previamente. Con solo 3.000 objetos actualmente conocidos, este catálogo de DES representa el 10% de todos los conocidosTNO. Plutón, el TNO más conocido, está 40 veces más alejado del sol que la Tierra, y los TNO que se encuentran utilizando el rango de datos DES de 30 a 90 veces la distancia de la Tierra al Sol. Algunos de estos objetos están extremadamente largosórbitas de distancia que los llevarán mucho más allá de Plutón.
Ahora que el DES está completo, los investigadores están volviendo a ejecutar su análisis en todo el conjunto de datos del DES, esta vez con un umbral más bajo para la detección de objetos en la primera etapa de filtrado. Esto significa que hay un potencial aún mayor para encontrar nuevos TNO, posiblemente comohasta 500, según las estimaciones de los investigadores, en el futuro cercano.
El método desarrollado por Bernardinelli también se puede utilizar para buscar TNO en próximas encuestas de astronomía, incluido el nuevo Observatorio Vera C. Rubin. Este observatorio examinará todo el cielo del sur y podrá detectar incluso objetos más débiles y más distantes queDES "Muchos de los programas que hemos desarrollado se pueden aplicar fácilmente a cualquier otro conjunto de datos de gran tamaño, como lo que producirá el Observatorio Rubin", dice Bernardinelli.
Este catálogo de TNO también será una herramienta científica útil para la investigación sobre el sistema solar. Debido a que DES recopila un amplio espectro de datos sobre cada objeto detectado, los investigadores pueden intentar averiguar de dónde se originó el TNO, ya que los objetos que forman másSe espera que cerca del Sol tengan colores diferentes a los que se originaron en lugares más distantes y fríos. Y, al estudiar las órbitas de estos objetos, los investigadores podrían estar un paso más cerca de encontrar el Planeta Nueve, un planeta hipotético del tamaño de Neptuno que esse cree que existe más allá de Plutón.
"Hay muchas ideas sobre planetas gigantes que solían estar en el sistema solar y ya no están allí, o planetas que están lejos y son masivos pero demasiado débiles para que nos hayamos dado cuenta todavía", dice Bernstein.el catálogo es la parte divertida del descubrimiento. Luego, cuando creas este recurso, puedes comparar lo que encontraste con lo que la teoría de alguien dijo que deberías encontrar ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Pennsylvania . Original escrito por Erica K. Brockmeier. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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