第九行星的轨道

一颗位于海王星之外的巨行星——被称为第九行星（P9）——的存在，是由遥远偏心柯伊伯带天体（KBOs）的近日点经度和极点位置的聚集性推断出来的。在更新了观测偏差的计算后，我们发现该聚集性在 99.6% 置信水平下仍然显著。因此我们利用这些观测来确定 P9 的轨道要素。一系列数值模拟表明，遥远 KBOs 的轨道分布受到 P9 的质量和轨道要素的强烈影响，因而可用于推断这些参数。将这些偏差与这些数值模拟相结合，我们计算了离散 P9 参数集的似然值，并将其作为高斯过程模拟器的输入，该模拟器可对全部参数的任意取值进行似然计算。我们在马尔可夫链蒙特卡洛分析中使用该模拟器来估计 P9 的参数。我们得到 P9 质量为 $6.2^{+2.2}_{-1.3}$ 地球质量，半长轴为 $380^{+140}_{-80}$ AU，轨道倾角为 $16\pm5^\circ$，近日点为 $300^{+85}_{-60}$ AU。利用轨道要素的样本以及该行星半径和反照率的估计值，我们计算了第九行星在天球上的位置及其亮度的概率分布函数。对于许多合理的假设，第九行星比最初预期更近且更亮，尽管概率分布包含一个指向更大距离的长尾，且第九行星半径和反照率的不确定性可能导致更暗的天体。