Голяма част от нашата Слънчева система, известна като пояс на Кайпер, се простира от орбитата на Нептун до около 50 астрономически единици. Тази област е изпълнена предимно с ледени тела и малки скалисти обекти, включително Плутон.

Смята се, че тези обекти са останки от ранните етапи на формиране на Слънчевата система.

В ново изследване учените съобщават за откриването на област, която се различава значително от останалите части на пояса на Кайпер.

„Ядрото“ на пояса на Койпер

Още през 2011 г. астрономи забелязват необичайно гъсто струпване от обекти на около 44 а.е. Те го наричат „ядро“, като отбелязват, че телата в него имат по-кръгли орбити и по-малък наклон към еклиптиката, отколкото обектите в останалата част от пояса.

Ядрото се намира в рамките на т.нар. „динамично студена популация“, където обектите обикновено са с ниски ексцентриситети и малки наклонения.

Тъй като първоначалното откритие е направено визуално, някои астрономи предполагат, че по-детайлни анализи може да разкрият нови особености в структурата на ядрото или в съседни региони.

Алгоритъмът DBSCAN и новото откритие

В нов препринт екип от учени използва алгоритъма DBSCAN (Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise), за да изследва орбиталните параметри на 1650 класически обекти от пояса на Койпер.

Алгоритъмът вече е използван в други астрономически анализи, но не и за тази област.

Прилагайки DBSCAN върху голямата полуос, ексцентриситета и наклона на орбитите, екипът открива не само добре познатото ядро, но и нова, отделна структура на около 43 а.е., наречена условно „вътрешно ядро“.

Вътрешното ядро се отличава по това, че:

• обектите в него имат по-тесен диапазон на ексцентриситет,
• орбитите им са още по-близки до кръгови,
• представляват 7–10% от всички класически обекти в областта.

Това подсказва, че вътрешното ядро може да бъде напълно отделна популация.

Но съществуват и съмнения

Учените отбелязват, че разграничението между ядрото и вътрешното ядро зависи от параметрите на използвания алгоритъм.

Това означава, че все още няма 100% сигурност дали вътрешното ядро е реална физическа структура или артефакт от анализа.

Какво означава това за нашето разбиране за Слънчевата система

Откритието поставя въпроса дали:

• ядрото на пояса на Койпер е много по-голямо, отколкото се е смятало,
  или
• в „студената“ популация на пояса съществува допълнителна, досега неизвестна структура.

И двата варианта биха променили нашите модели за формиране и еволюция на външната Слънчева система.

Скоро ще бъдат публикувани нови данни от Обсерваторията „Вера Рубин“, които се очаква да изяснят въпроса. Тези наблюдения ще предоставят хиляди нови орбити на обекти от пояса на Койпер, което може да:

• потвърди или отхвърли съществуването на вътрешното ядро,
• разкрие други скрити структури,
• подобри моделите за ранната Слънчева система.