外太阳系中第九行星轨道与位置的观测约束

我们使用大量的数值模拟套件来约束第九行星的质量和轨道，该行星是最近提出的外太阳系遥远偏心轨道中的扰动体。我们将我们的模拟与观测到的排列整齐的偏心高半长轴柯伊伯带天体族群进行比较，并确定哪些模拟参数在统计上与观测相容。我们发现只有狭窄的轨道元素范围能重现观测。特别地，第九行星的半长轴、偏心率和质量的组合强烈决定了遥远偏心柯伊伯带天体轨道约束的半长轴范围。允许的轨道将半长轴超过 380~AU 的柯伊伯带天体约束住，其近日点大致在 150 至 350~AU 之间，半长轴在 380 至 980~AU 之间，质量在 5 至 20 地球质量之间。被轨道约束的天体通常也具有类似于该行星的轨道平面，表明该行星相对于黄道面倾斜约 30~度。我们将第九行星的允许轨道位置和估计亮度与先前和正在进行的可能对该行星探测敏感的调查进行比较，并利用这些调查排除了大约三分之二的行星轨道。第九行星可能靠近远日点，近似亮度为 $22<V<25$。在冲日时，其运动主要由于视差，可在 24 小时内轻易被探测到。