利用暗能量調查(DES)資料，天文學家發現了316個跨海王星天體(TNO)，即位於太陽系遙遠地帶的小行星，其中包括100多個新發現。在發表在《天體物理學》期刊上的研究中，還描述了一種尋找相似型別天體的新方法，並可能有助於未來對假想的九號行星和其他未被發現的行星搜尋。其研究由研究生佩德羅·貝爾納迪內利、加里·伯恩斯坦教授和佐藤雅夫完成。

暗能量調查在1月份完成了長達6年的資料收集，其目標是通過收集南方天空高精度影象來了解暗能量的本質。雖然暗能量調查的設計並沒有特別考慮到海王星之外的天體，但其覆蓋的廣度和深度使其特別擅長尋找海王星以外的新天體。如能找到海王星外天體的數量，取決於看了多少天空，以及能找到的最模糊東西是什麼。因為DES是為了研究星系和超新星而設計的，所以研究人員必須開發一種新方法來跟蹤運動。

專門的跨海王星天體觀測每隔一兩個小時進行一次測量，這使得研究人員可以更容易地跟蹤它們的行動。專門的TNO觀測有一種看到物體移動的方法，很容易追蹤到它們，本研究做的關鍵事情之一是找出一種恢復這些運動的方法。使用DES頭四年的資料，Bernardinelli從70億個“點”的資料集開始，這些“點”是軟體檢測到高於影象背景水平的所有可能的物體。

然後刪除了所有存在於多個夜晚的天體（比如恆星、星系和超新星）以建立一個包含2200萬個物體的“短暫”列表，然後開始一場大規模的“連點”遊戲，尋找附近一對或三個探測到的天體，以幫助確定該天體在之後的夜晚會出現在哪裡。隨著70億個點縮減到大約400名候選名單時，這些候選人在至少六個晚上的觀察中被看到，研究人員不得不驗證他們的結果，有了這份候選名單，然後必須確保候選天體確實是真實的。

為了將候選名單過濾到實際的跨海王星天體，研究人員回到原始資料集，看看是否能找到更多有問題的天體影象。假設在六個不同的夜晚發現了一些東西，對於跨海王星天體，研究人員實際上花了25個不同的夜晚觀測它們，這意味著那個天體應該在哪裡有影象，但它沒有通過被稱為點的第一步。研人員開發了一種堆疊多張影象以建立更清晰檢視的方法，這有助於確認檢測到的物件是否是真正的跨海王星天體。

研究人員還證實，該新方法能夠在正在研究的天空區域發現已知的跨海王星天體，並且能夠發現注入到分析中的假天體，最困難的部分是試圖確保找到天文學家應該找到的東西。經過幾個月的方法開發和分析，研究人員發現了316個跨海王星天體，其中包括245個DES的發現和139個以前沒有發表的新物件。由於目前只有3000個已知物件，此DES目錄佔所有已知跨海王星天體的10%，如冥王星是最著名的跨海王星天體。

冥王星距離太陽的距離是地球的40倍，使資料用DES發現的跨海王星天體範圍是地球到太陽距離的30到90倍，其中一些天體位於極遠的軌道上，遠遠超出冥王星的軌道。現在DES已經完成，研究人員正在重新執行他們對整個DES資料集的分析，這一次是在第一個過濾階段使用較低的物件檢測閾值。這意味著，在不久的將來，發現新跨海王星天體的潛力更大，根據研究人員的估計，可能會有多達500個。

貝爾納迪內利開發的方法也可以用來在即將到來的天文觀測搜尋跨海王星天體，包括新的維拉·C·魯賓天文臺，這個天文臺將測量整個南方天空，並將能夠探測到比DES更暗、更遠的天體。研究開發的許多程式，可以很容易地應用於任何其他大型資料集，比如魯賓天文臺將產生的資料。這份跨海王星天體目錄也將是研究太陽系的有用科學工具，由於DES收集了每個探測到的天體資料，研究人員可以嘗試找出跨海王星天體的起源。

因為形成距離太陽更近的天體，預計會有不同的顏色，而不是起源於更遠和更冷地方的天體。而且，通過研究這些天體的軌道，研究人員可能離發現九號行星又近了一步，這是一顆假想的海王星大小的行星，被認為存在於冥王星之外。有很多關於太陽系中曾經存在但現在已經不在那裡的巨型行星想法，或者是那些遙遠而巨大但太暗而我們還沒有注意到的行星。製作目錄是有趣的發現部分，然後當建立這個資源時，可以將確實發現的東西與理論應該找到的東西進行比較。

參考期刊《天體物理學》

DOI: 10.3847/1538-4365/ab6bd8