Существование Девятой планеты в Солнечной системе по-прежнему остаётся предметом научных споров: ни подтвердить, ни опровергнуть её наличие пока не удалось. Гипотетический крупный объект не фиксируется в оптическом диапазоне, а по косвенным признакам удаётся лишь уточнять возможные параметры его массы и траектории. Недавно учёные предприняли попытку найти Девятую планету, анализируя её тепловое излучение — и обнаружили подходящий кандидат.

Отдалённые регионы Солнечной системы представляют особый интерес: здесь встречаются как карликовые планеты, так и разнообразные малые тела — своего рода «строительный мусор» космоса. Изучение этих объектов помогает понять историю формирования Солнечной системы. Например, недавно исследователи классифицировали далёкие тела по содержанию метилового спирта, что отражает различия в их происхождении. Однако наблюдать за самыми дальними объектами крайне затруднительно из-за слабого освещения, что вызывает скепсис к попыткам анализировать их популяцию по фрагментарным данным.

Именно с такой критикой столкнулись Константин Батыгин и Майкл Браун, когда в 2016 году объявили о косвенных доказательствах существования ещё одной крупной планеты в нашей системе. Их расчёты основывались на необычной форме орбит и распределении тел в поясе Койпера — области, расположенной на расстоянии 30–55 астрономических единиц (а.е.) от Солнца. Объекты здесь как будто делятся на две отдельные группы, что, по мнению исследователей, могло быть вызвано гравитационным влиянием массивного тела — примерно в десять раз тяжелее Земли, двигающегося по вытянутой орбите с максимальным удалением от Солнца до 700 а.е. Так родилась гипотеза о существовании Девятой планеты.

Обнаружить столь удалённый объект в оптическом спектре практически невозможно — он слишком тусклый. Однако инфракрасное (тепловое) излучение затухает с расстоянием медленнее, поэтому вероятность обнаружения выше при поисках в этом диапазоне. Такие поиски ведутся уже несколько лет. В 2021 году одна из научных групп обнаружила кандидата с массой в 3–5 раз больше земной на расстоянии 225 а.е. В 2022 году были выявлены уже 535 потенциальных кандидатов на роль Девятой планеты.

Авторы свежей научной работы предложили иной подход к анализу инфракрасных наблюдений: они учли не только орбитальное движение гипотетической планеты, но и изменение её видимого положения, связанное со смещением Земли в пространстве. В исследовании 2022 года рассматривались только те точки, которые были подтверждены несколькими наблюдениями на протяжении нескольких месяцев. Однако, по мнению авторов новой работы, это могло привести к ошибкам: за счёт удаления (например, на 500 а.е.) видимое положение объекта может меняться ежедневно.

Для нового исследования были использованы данные инфракрасных обзоров двух космических обсерваторий: американского IRAS (работал в 1983 году) и японского спутника «Акари» (данные с 2005 по 2011 год). По расчётам, гипотетическая планета за год смещается по небу примерно на три угловые минуты (1/60 градуса), тогда как за полгода из-за движения Земли её положение меняется на 15 угловых минут. Такая большая разница во времени между наблюдениями (23 года) крайне важна для поиска.

В архивах IRAS найдено более 1,38 млн инфракрасных источников, в данных «Акари» — 996 тысяч. Для отсечения неподходящих объектов исследователи опирались на предполагаемую массу Девятой планеты (от 7 до 17 масс Земли), возможную температуру и расстояние от Солнца (500–700 а.е.), а также на допустимый диапазон инфракрасного излучения и траекторию движения.

По итогам анализа учёные выявили 13 «пар» точек, которые соответствовали всем заданным параметрам и проявляли нужный «сдвиг» по небу. После ручной проверки был определён один наиболее вероятный кандидат. В данных «Акари» этот объект был отмечен как медленно движущийся: его дважды зафиксировали в течение одного дня, а через полгода он уже не появлялся на том же участке неба.

Таким образом, возможно, что обнаруженная тусклая точка — и есть та самая Девятая планета, если её физические параметры соответствуют предположениям исследователей. Объект с меньшей массой не прошёл бы отбор на ранних этапах анализа. Результаты работы опубликованы в открытом доступе на arXiv и открывают новые возможности для поиска неизвестных тел на окраинах Солнечной системы.