Philadelphia, Gatra.com -- Dengan menggunakan data dari Survei Energi Gelap (DES), para peneliti menemukan lebih dari 300 objek trans-Neptunus (TNO), planet-planet kecil yang terletak jauh di tepi Tata Surya, termasuk lebih dari 100 penemuan baru. Diterbitkan dalam The Astrophysical Journal Supplement Series, penelitian ini juga menjelaskan pendekatan baru untuk menemukan jenis objek yang serupa dan dapat membantu pencarian di masa depan untuk planet hipotetis Planet Nine (planet ke 9) dan planet-planet lain yang belum ditemukan. Demikian spacedaily.com, 12/3.
Pekerjaan ini dipimpin mahasiswa pascasarjana Pedro Bernardinelli, profesor Gary Bernstein dan Masao Sako. Tujuan DES, yang menyelesaikan enam tahun pengumpulan data pada Januari, adalah untuk memahami sifat energi gelap dengan mengumpulkan gambar presisi tinggi dari langit selatan. Sementara DES tidak dirancang secara khusus dengan mempertimbangkan TNO, luasnya dan kedalaman cakupan membuatnya sangat mahir dalam menemukan objek baru di luar Neptunus. "Jumlah TNO yang dapat Anda temukan tergantung pada seberapa banyak langit yang Anda lihat dan apa hal terkecil yang dapat Anda temukan," kata Bernstein.
Karena DES dirancang untuk mempelajari galaksi dan supernova, para peneliti harus mengembangkan cara baru untuk melacak pergerakan. Survei TNO khusus melakukan pengukuran setiap satu atau dua, yang memungkinkan peneliti untuk lebih mudah melacak pergerakan mereka. "Survei TNO khusus memiliki cara melihat objek bergerak, dan mudah untuk melacaknya," kata Bernardinelli. "Salah satu hal penting yang kami lakukan dalam makalah ini adalah mencari cara untuk memulihkan gerakan-gerakan itu."
Menggunakan empat tahun pertama data DES, Bernardinelli mulai dengan dataset 7 miliar "titik," semua objek yang mungkin terdeteksi oleh perangkat lunak yang berada di atas level latar belakang gambar. Dia kemudian menghapus benda apa pun yang hadir pada beberapa malam - hal-hal seperti bintang, galaksi, dan supernova - untuk membangun daftar 22 juta objek "sementara" sebelum memulai permainan besar-besaran "sambungkan titik-titik," mencari pasangan terdekat dari objek yang terdeteksi untuk membantu menentukan di mana objek akan muncul pada malam berikutnya.
Dengan 7 miliar titik berkurang ke daftar sekitar 400 kandidat yang terlihat selama setidaknya enam malam pengamatan, para peneliti kemudian harus memverifikasi hasil mereka. "Kami memiliki daftar kandidat ini, dan kemudian kami harus memastikan bahwa kandidat kami benar-benar nyata," kata Bernardinelli.
Untuk memfilter daftar kandidat mereka ke TNO aktual, para peneliti kembali ke dataset asli untuk melihat apakah mereka dapat menemukan lebih banyak gambar dari objek yang dimaksud. "Katakanlah kita menemukan sesuatu pada enam malam yang berbeda," kata Bernstein. "Untuk TNO yang ada di sana, kita benar-benar menunjuk mereka selama 25 malam yang berbeda," katanya.
Bernardinelli mengembangkan cara untuk menumpuk banyak gambar untuk menciptakan tampilan yang lebih tajam, yang membantu mengkonfirmasi apakah objek yang terdeteksi adalah TNO asli. Mereka juga memverifikasi bahwa metode mereka dapat menemukan TNO yang diketahui di daerah langit yang sedang dipelajari dan bahwa mereka dapat menemukan benda palsu yang disuntikkan ke dalam analisis. "Bagian yang paling sulit adalah berusaha memastikan bahwa kami menemukan apa yang seharusnya kami temukan," kata Bernardinelli.
Setelah berbulan-bulan pengembangan dan analisis metode, para peneliti menemukan 316 TNO, termasuk 245 penemuan yang dibuat oleh DES dan 139 objek baru yang sebelumnya tidak dipublikasikan. Dengan hanya 3.000 objek yang saat ini dikenal, katalog DES ini mewakili 10% dari semua TNO yang dikenal. Pluto, TNO paling terkenal, berjarak 40 kali lebih jauh dari matahari daripada Bumi, dan TNO yang ditemukan menggunakan rentang data DES 30 hingga 90 kali jarak Bumi dari matahari. Beberapa dari benda-benda ini berada pada orbit yang sangat jauh yang akan membawanya jauh melampaui Pluto.
Sekarang setelah DES selesai, para peneliti menjalankan kembali analisis mereka pada seluruh dataset DES, kali ini dengan ambang batas yang lebih rendah untuk deteksi objek pada tahap penyaringan pertama. Ini berarti bahwa ada potensi yang lebih besar untuk menemukan TNO baru, mungkin sebanyak 500, berdasarkan perkiraan para peneliti, dalam waktu dekat.
Metode yang dikembangkan oleh Bernardinelli juga dapat digunakan untuk mencari TNO dalam survei astronomi mendatang, termasuk Vera C. Rubin Observatory baru. Observatorium ini akan mensurvei seluruh langit selatan dan akan dapat mendeteksi objek yang jauh lebih redup dan lebih jauh daripada DES. "Banyak program yang kami kembangkan dapat dengan mudah diterapkan pada kumpulan data besar lainnya, seperti apa yang akan dihasilkan oleh Observatorium Rubin," kata Bernardinelli.
Katalog TNO ini juga akan menjadi alat ilmiah yang berguna untuk penelitian tentang tata surya. Karena DES mengumpulkan spektrum data yang luas pada setiap objek yang terdeteksi, para peneliti dapat mencoba untuk mencari tahu dari mana asal TNO.
