Астрономы обнаружили кентавра в «гравитационном плену» Урана

В удалённых областях Солнечной системы, между орбитами Урана и Нептуна, астрономы обнаружили малую планету, получившую обозначение 2015 OU₁₉₄, которая, как оказалось, находится в точном гравитационном резонансе с Ураном уже как минимум миллион лет. Это открытие проливает свет на сложные динамические процессы, управляющие внешними границами Солнечной системы.

2015 OU₁₉₄ относится к классу небесных тел, известных как кентавры – это ледяные и каменистые объекты, орбиты которых проходят между Юпитером и Нептуном. Уникальность данного кентавра заключается в его необычайно стабильном взаимодействии с Ураном, проявляющемся в резонансе 3:4. Это означает, что за три оборота 2015 OU₁₉₄ вокруг Солнца Уран совершает ровно четыре. Эта взаимосвязь создаёт гравитационное «партнёрство», удерживающее оба объекта в стабильном «танце», предотвращая столкновение или расхождение.

Открытие стало результатом кропотливой работы с архивными наблюдениями. Под руководством Даниэля Бамбергера из обсерватории Нортхольт в Германии, исследователи обнаружили дополнительные наблюдения за 2015 OU₁₉₄, сделанные ещё в 2017 и 2018 годах. Это позволило расширить временной промежуток наблюдений с одного года до 3,5 лет, что и стало решающим фактором для понимания истинной орбитальной динамики объекта.

Источник: NASA / Space Telescope Science Institute

Компьютерное моделирование подтвердило удивительную стабильность этого резонанса. Он сохранялся, по меньшей мере, тысячу лет в прошлом, вероятно, даже миллион лет, и, как прогнозируется, будет продолжаться ещё 500 000 лет в будущем. Такая длительность существования резонанса говорит о том, что гравитационное «партнёрство» сформировалось на ранних этапах истории Солнечной системы и сохранилось сквозь бесчисленные изменения.

Особую значимость открытию придаёт тот факт, что ранее не было обнаружено объектов, находящихся в резонансе между орбитами Урана и Нептуна. Этот регион космоса, хотя и содержит множество малых тел, как оказалось, лишён стабильных орбитальных взаимосвязей, распространённых в других частях Солнечной системы.

Исследование не ограничилось лишь одним объектом. Учёные обнаружили ещё несколько кандидатов, в том числе 2013 RG₉₈, который, по-видимому, также поддерживает резонанс 3:4 с Ураном на протяжении нескольких сотен тысяч лет. Третий кандидат, 2014 NX₆₅, демонстрирует сильное гравитационное влияние Нептуна, что указывает на сложное взаимодействие сил в этом регионе.

Существование этих объектов, находящихся в резонансе с Ураном, предполагает, что подобные взаимосвязи могут быть более распространены, чем считалось ранее. По мере улучшения возможностей наблюдения и открытия новых объектов во внешней Солнечной системе, может оказаться, что эти гравитационные «партнёрства» являются обычным явлением и играют важную роль в распределении малых тел в этом регионе.