p Usando dados do Dark Energy Survey (DES), pesquisadores encontraram mais de 300 objetos trans-Neptunianos (TNOs), planetas menores localizados nos confins do sistema solar, incluindo mais de 100 novas descobertas. Publicado na Astrophysical Journal Supplement Series , o estudo também descreve uma nova abordagem para encontrar tipos semelhantes de objetos e pode auxiliar pesquisas futuras para o hipotético Planeta Nove e outros planetas desconhecidos. O trabalho foi liderado pelo aluno de graduação Pedro Bernardinelli e pelos professores Gary Bernstein e Masao Sako. p O objetivo do DES, que completou seis anos de coleta de dados em janeiro, é entender a natureza da energia escura coletando imagens de alta precisão do céu meridional. Embora o DES não tenha sido projetado especificamente com TNOs em mente, sua amplitude e profundidade de cobertura o tornavam particularmente apto a encontrar novos objetos além de Netuno. "O número de TNOs que você pode encontrar depende de quanto do céu você olha e qual é a coisa mais tênue que você pode encontrar, "diz Bernstein.

p Como o DES foi projetado para estudar galáxias e supernovas, os pesquisadores tiveram que desenvolver uma nova maneira de rastrear o movimento. Pesquisas TNO dedicadas fazem medições tão freqüentemente quanto a cada uma ou duas horas, o que permite aos pesquisadores rastrear mais facilmente seus movimentos. "Pesquisas TNO dedicadas têm uma maneira de ver o movimento do objeto, e é fácil rastreá-los, "diz Bernardinelli." Uma das coisas-chave que fizemos neste artigo foi descobrir uma maneira de recuperar esses movimentos. "

p Usando os primeiros quatro anos de dados DES, Bernardinelli começou com um conjunto de dados de 7 bilhões "de pontos, "todos os objetos possíveis detectados pelo software que estavam acima dos níveis de fundo da imagem. Ele então removeu todos os objetos que estavam presentes em várias noites - coisas como estrelas, galáxias, e supernova - para construir uma lista "transitória" de 22 milhões de objetos antes de começar um jogo massivo de "conectar os pontos, "procurando pares próximos ou trigêmeos de objetos detectados para ajudar a determinar onde o objeto apareceria nas noites subsequentes.

p Com os 7 bilhões de pontos reduzidos a uma lista de cerca de 400 candidatos que foram vistos ao longo de pelo menos seis noites de observação, os pesquisadores então tiveram que verificar seus resultados. “Temos esta lista de candidatos, e então temos que ter certeza de que nossos candidatos são coisas reais, "Bernardinelli diz.

p Para filtrar sua lista de candidatos para TNOs reais, os pesquisadores voltaram ao conjunto de dados original para ver se conseguiam encontrar mais imagens do objeto em questão. "Digamos que encontramos algo em seis noites diferentes, "Bernstein diz." Para os TNOs que estão lá, na verdade, apontamos para eles por 25 noites diferentes. Isso significa que há imagens onde esse objeto deveria estar, mas não passou da primeira etapa de ser chamado de ponto. "

p Bernardinelli desenvolveu uma maneira de empilhar várias imagens para criar uma visão mais nítida, o que ajudou a confirmar se um objeto detectado era um TNO real. Eles também verificaram que seu método foi capaz de localizar TNOs conhecidos nas áreas do céu em estudo e que eles foram capazes de localizar objetos falsos que foram injetados na análise. "A parte mais difícil foi tentar ter certeza de que estávamos encontrando o que deveríamos encontrar, "diz Bernardinelli.

p Depois de muitos meses de desenvolvimento e análise de métodos, os pesquisadores encontraram 316 TNOs, incluindo 245 descobertas feitas pelo DES e 139 novos objetos que não foram publicados anteriormente. Com apenas 3, 000 objetos atualmente conhecidos, este catálogo DES representa 10% de todos os TNOs conhecidos. Plutão, o TNO mais conhecido, está 40 vezes mais longe do sol do que a Terra, e os TNOs encontrados usando os dados do DES variam de 30 a 90 vezes a distância da Terra ao sol. Alguns desses objetos estão em órbitas de longa distância que os levarão muito além de Plutão.

p Agora que o DES está completo, os pesquisadores estão executando novamente suas análises em todo o conjunto de dados DES, desta vez com um limite inferior para detecção de objetos no primeiro estágio de filtragem. Isso significa que há um potencial ainda maior para encontrar novos TNOs, possivelmente até 500, com base nas estimativas dos pesquisadores, no futuro próximo.

p O método desenvolvido por Bernardinelli também pode ser usado para pesquisar TNOs em pesquisas astronômicas futuras, incluindo o novo Observatório Vera C. Rubin. Este observatório pesquisará todo o céu do sul e será capaz de detectar objetos ainda mais fracos e distantes do que o DES. "Muitos dos programas que desenvolvemos podem ser facilmente aplicados a quaisquer outros grandes conjuntos de dados, como o que o Observatório Rubin irá produzir, "diz Bernardinelli.

p Este catálogo de TNOs também será uma ferramenta científica útil para pesquisas sobre o sistema solar. Como o DES coleta um amplo espectro de dados sobre cada objeto detectado, pesquisadores podem tentar descobrir de onde o TNO se originou, já que os objetos que se formam mais próximos ao Sol devem ter cores diferentes do que aqueles que se originaram em locais mais distantes e frios. E, estudando as órbitas desses objetos, pesquisadores podem estar um passo mais perto de encontrar o Planeta Nove, um planeta hipotético do tamanho de Netuno que se pensa existir além de Plutão.

p "Existem muitas ideias sobre planetas gigantes que costumavam estar no sistema solar e não existem mais, ou planetas que estão distantes e enormes, mas muito fracos para que ainda tenhamos notado, "diz Bernstein." Fazer o catálogo é a parte divertida da descoberta. Então, quando você cria este recurso; você pode comparar o que encontrou com o que a teoria de alguém disse que você deveria encontrar. "