测量遥远水晶带的平均平面

在外层太阳系不存在不可见行星质量天体的情况下，水晶带的平均平面应与太阳系角动量矢量正交平面——不可变平面相同。本文我们测量了半主轴范围 50--400 AU 非共振水晶带的平均平面。我们引入一种新方法来测量平均平面，证明其独立于观测偏差。特别是，我们的结果不受仅关注天球平面有限区域的调查所致的偏差影响。我们发现，在半主轴为 80--400 AU（98% 置信区间）和 80--200 AU（96% 置信区间）处存在相对于不可变平面的扭曲，但在 50--80 AU 或 200--400 AU 处未发现。若此扭曲非伪造，可能的解释是外层太阳系存在不可见行星。通过 n 体模拟，我们发现，质量位于水星与地球之间，半主轴在 100--200 AU 范围内，倾角约为 10° 至太阳系不可变平面的平行方向的行星最可能导致此扭曲；然而，参数超出这些范围仍有可能。此类天体在质量和半主轴上与解释外层太阳系星轨聚类所需的各种不可见行星版本具有显著区别。 Vera C. Rubin 望远镜的遗产空间和时间 surveys（LSST）预计将确认或否定此处报告的扭曲存在，可能检测到产生其扭曲的行星。