Poza orbitą Neptuna czają się miliony lodowych ciał zwanych Obiektami Trans Neptuna. Większość z nich jest bardzo mała i mało światła słonecznego, co powoduje, że są słabe i trudne do zauważenia. Ale grupa astronomów opracowała nową sprytną technikę znajdowania TNO i odkryła 14, wykorzystując zarchiwizowane dane z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a i mają nadzieję odkryć setki innych.
„Interesujące nas obiekty transneptunowe interesują nas, ponieważ są cegiełkami pozostałymi po powstaniu układu słonecznego” - powiedział główny autor Cesar Fuentes.
Gdy TNO powoli okrążają Słońce, poruszają się na gwiaździstym tle, wyglądając jak smugi światła na zdjęciach z ekspozycją w czasie. Zespół opracował oprogramowanie do analizy setek zdjęć Hubble'a w poszukiwaniu takich smug. Po oznaczeniu obiecujących kandydatów obrazy zostały wizualnie zbadane w celu potwierdzenia lub odrzucenia każdego odkrycia.
Większość TNO znajduje się w pobliżu ekliptyki - linii na niebie oznaczającej płaszczyznę układu słonecznego (ponieważ układ słoneczny utworzony jest z dysku materiału). Dlatego zespół przeszukał ekliptykę w promieniu 5 stopni, aby zwiększyć swoje szanse na sukces.
14 obiektów obejmuje jeden układ binarny, podobny do małego systemu Plutona-Charona. Wszystkie były bardzo słabe, z większością wielkości pomiarowych 25–27 (ponad 100 milionów razy słabsze niż obiekty widoczne nieuzbrojonym okiem).
Dodatkowo, mierząc ich ruch na niebie, astronomowie byli w stanie obliczyć orbitę i odległość dla każdego obiektu. Łącząc odległość i jasność (plus założone albedo lub współczynnik odbicia), oszacowali następnie rozmiar. Nowo odkryte TNO mają zasięg od 40 do 60 mil (40-100 km).
W przeciwieństwie do planet, które mają zwykle bardzo płaskie orbity (znane jako niskie nachylenie), niektóre TNO mają orbity znacznie przechylone od ekliptyki (duże nachylenie). Zespół zbadał rozkład wielkości TNO z orbitami o niskim lub wysokim nachyleniu, aby uzyskać wskazówki na temat ewolucji populacji w ciągu ostatnich 4,5 miliarda lat.
Ogólnie rzecz biorąc, mniejsze obiekty transneptunowe są roztrzaskanymi pozostałościami większych TNO. Przez miliardy lat obiekty te walą się ze sobą, miażdżąc się nawzajem. Zespół stwierdził, że rozkład wielkości TNO z orbitami o niskim i wysokim nachyleniu jest mniej więcej taki sam, jak obiekty stają się słabsze i mniejsze. Dlatego obie populacje (niskie i wysokie skłonności) mają podobne historie kolizji.
W tym wstępnym badaniu zbadano tylko jedną trzecią stopnia kwadratowego nieba, co oznacza, że jest o wiele więcej miejsca do zbadania. Setki dodatkowych TNO mogą ukrywać się w archiwach Hubble'a na wyższych szerokościach ekliptyki. Fuentes i jego koledzy zamierzają kontynuować poszukiwania.
„Udowodniliśmy naszą zdolność do wykrywania i charakteryzowania TNO nawet przy użyciu danych przeznaczonych do zupełnie innych celów”, powiedział Fuentes.
Badanie zostało zaakceptowane do publikacji w czasopiśmie The Astrophysical Journal.
Źródło: CfA
