14.07.2025 (Последнее обновление: 15.07.2025), пресс-релиз отдела связей с общественностью Subaru Telescope

Телескоп Subaru обнаружил четвёртого представителя седноидов – группы малых тел с необычными орбитами на внешнем краю Солнечной системы, включающей Седну. Новый объект, официально обозначенный как 2023 KQ 14, исследовательская группа назвала «Аммонитом». Численное моделирование показывает, что он сохранял стабильную орбиту с ранних стадий формирования Солнечной системы. Ожидается, что Аммонит является «ископаемым», хранящим воспоминания о зарождении Солнечной системы. Он может дать ключ к разгадке существования гипотетической Девятой планеты и происхождения Солнечной системы.

Художественное изображение далёкого объекта Солнечной системы, названного «Аммонитом». Credit: иллюстрация, созданная с помощью искусственного интеллекта, Ying-Tung Chen (ASIAA - Institute of Astronomy & Astrophysics, Academia Sinica).

Аммонит был обнаружен в рамках исследовательского проекта «FOSSIL» (Формирование внешней Солнечной системы: Ледяное наследие), в котором используется широкоугольная камера с прямым фокусом Hyper Suprime-Cam (HSC) телескопа Subaru. Проект FOSSIL был запущен в 2020 году международной группой, возглавляемой, главным образом, исследователями из Японии и Тайваня, для изучения ледяных миров внешней Солнечной системы. Цель проекта FOSSIL — раскрыть историю Солнечной системы от прошлого до настоящего, наблюдая за малыми телами, сохранившими следы планетезималей, образовавшихся при её зарождении. Название «FOSSIL» [в переводе — окаменелость, ископаемое] отражает цель проекта — обнаружение «ископаемых» Солнечной системы.

«В последние годы космические аппараты были отправлены к различным малым телам Солнечной системы для детального наблюдения и сбора образцов. Однако эти аппараты исследовали лишь ограниченные области Солнечной системы. Большая часть обширной Солнечной системы остаётся неисследованной. Широкоугольные наблюдения с помощью телескопа Subaru неуклонно расширяют горизонты исследований», — говорит доктор Фуми Ёсида из Университета охраны труда и окружающей среды и Chiba Institute of Technology, возглавляющая проект FOSSIL.

Аммонит был обнаружен в ходе наблюдений, проведённых в марте, мае и августе 2023 года с помощью телескопа Subaru и HSC. Последующие наблюдения, проведённые в июле 2024 года с помощью Канадско-франко-гавайского телескопа (CFHT), позволили определить его детальную орбиту. При анализе прошлых изображений из архивов данных Аммонит был также идентифицирован в данных DECam за 2021 и 2014 годы, полученных камерой Dark Energy на 4-метровом телескопе Blanco, а также на снимках, полученных в Национальной обсерватории Китт-Пик в 2005 году. Эти результаты позволили объединить данные наблюдений за 19 лет, что значительно повысило точность определения орбиты Аммонита.

Орбита Аммонита (красная линия) и орбиты трёх других седноидов (белые линии). Аммонит был обнаружен вблизи его перигелия, на расстоянии 71 астрономической единицы (71 среднее расстояние между Солнцем и Землей). Жёлтая точка показывает его положение по состоянию на июль 2025 года. Credit: NAOJ -National Astronomical Observatory of Japan.

Эта анимация показывает движение Аммонита в течение нескольких часов. Судя по его яркости в момент наблюдения, его диаметр оценивается в пределах от 220 до 380 километров. Credit: NAOJ/ASIAA.

Команда FOSSIL также провела численное моделирование орбитальной эволюции Аммонита, используя вычислительные ресурсы, включая кластер PC, управляемый Национальной астрономической обсерваторией Японии. Результаты показали, что Аммонит сохраняет стабильную орбиту по меньшей мере 4,5 миллиарда лет. Хотя его текущая орбита отличается от орбит других седноидов, моделирование указывает на то, что их орбиты были удивительно похожи около 4,2 миллиарда лет назад.

Тот факт, что Аммонит в настоящее время следует по орбите, отличной от орбит других седноидов, говорит о том, что внешняя часть Солнечной системы более разнообразна и сложна, чем считалось ранее. Это также накладывает новые ограничения на гипотетическую Девятую планету. Численное моделирование, проведенное в этом исследовании, показывает, что если Девятая планета существует, ее орбита должна находиться еще дальше, чем предсказывалось ранее. Более того, существование Девятой планеты также должно объяснить, почему орбита Аммонита не группируется с орбитами других седноидов.

Доктор Юкун Хуан из Национальной астрономической обсерватории Японии, проводивший моделирование орбиты Аммонита, отмечает: «Тот факт, что текущая орбита Аммонита не совпадает с орбитами трёх других седноидов, снижает вероятность гипотезы «девятой планеты». Возможно, в Солнечной системе когда-то существовала планета, но впоследствии была выброшена, что и привело к появлению необычных орбит, которые мы наблюдаем сегодня».

Говоря о значимости этого открытия, доктор Фуми Ёсида отмечает: «Аммонит был найден в далёком регионе, где гравитация Нептуна практически не оказывает влияния. Присутствие объектов с вытянутыми орбитами и большими перигелийными расстояниями в этой области указывает на то, что в древности, когда образовался Аммонит, произошло нечто необычное. Понимание эволюции орбит и физических свойств этих уникальных далёких объектов имеет решающее значение для понимания всей истории Солнечной системы. В настоящее время телескоп Subaru — один из немногих телескопов на Земле, способных делать подобные открытия. Я был бы рад, если бы команда FOSSIL смогла сделать ещё много подобных открытий и помочь составить полную картину истории Солнечной системы».

На этой анимации красным цветом показана орбита недавно обнаруженного седноида, 2023 KQ 14, а белым — орбиты трёх ранее известных седноидов. Сетка на заднем плане совпадает с плоскостью эклиптики, каждый квадрат соответствует 100 астрономическим единицам. Credit: NAOJ.

Эти результаты были опубликованы в журнале Nature Astronomy 14 июля 2025 года под названием «Открытие и динамика объекта, похожего на Седну, с перигелием 66 а.е.» Ying-Tung Chen и др.. (Discovery and dynamics of a Sedna-like object with a perihelion of 66 au).

Цитата: «Моделирование показывает, что Аммонит динамически стабилен в течение 4,5 млрд лет. Наш анализ показывает, что Аммонит и другие объекты, подобные Седне, возможно, были в общей первичной орбитальной группировке около 4,2 млрд лет назад. Более того, стабильная орбита Аммонита благоприятствует более далекой орбите (~500 а.е.), а не более близкой для крупной гипотетической планеты в современном транснептуновом пространстве».

Ссылки:
1. Пресс-релиз ASIAA (Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica) от 15 июля 2025 г.
2. Пресс-релиз NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan) от 15 июля 2025 г.
3. Пресс-релиз Центра вычислительной астрофизики NAOJ от 15 июля 2025 г.
4. Центр планетарных исследований Chiba Institute of Technology, новости от 15 июля 2025 г.
5.CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope), новости от 15 июля 2025 г.

Перевод: Александр Тарлаковский (блог tay-ceti)

Оригинал: Subaru Telescope Discovers "Fossil" of the Early Solar System

Телескоп Subaru обнаружил «ископаемое» из ранней Солнечной системы