Źródło zdjęcia: NASA
Zespół astronomów z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics odkrył trzy wcześniej nieznane księżyce krążące wokół planety Neptune. Z czasem planety i ich ruchy zostały zebrane jako punkty świetlne. Dzięki temu suma gazowego giganta wynosi 11 znanych księżyców.
Zespół astronomów pod przewodnictwem Matthew Holmana (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) i JJ Kavelaars (National Research Council of Canada) odkrył trzy wcześniej nieznane księżyce Neptuna. Zwiększa to liczbę znanych satelitów gazowego giganta do jedenastu. Księżyce te są pierwszymi odkryciami krążącymi wokół Neptuna od przelotu Voyagera II w 1989 r., A pierwszy odkryto z naziemnego teleskopu od 1949 r.
Teraz wydaje się, że nieregularna populacja każdej gigantycznej planety jest wynikiem starożytnej kolizji między byłym księżycem a przelotną kometą lub asteroidą. „Te kolizyjne spotkania powodują wyrzucenie części pierwotnego macierzystego księżyca i powstanie rodzin satelitów. Te rodziny są dokładnie tym, co znajdujemy - powiedział Kavelaars.
Zespół, który odkrył te nowe satelity Neptuna, obejmuje Holman i Kavelaars, doktorant Tommy Grav (University of Oslo i Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) oraz studentów studiów licencjackich Wesley Fraser i Dan Milisavljevic (McMaster University, Hamilton, Ontario, Kanada).
Igła w stogu siana
Nowe satelity były wyzwaniem do wykrycia, ponieważ mają tylko około 30-40 kilometrów (18-24 mil). Ich niewielkie rozmiary i odległość od Słońca zapobiegają świeceniu satelitów jaśniejszym niż 25 jasności, około 100 milionów razy słabszym niż można zobaczyć gołym okiem.
Aby zlokalizować te nowe księżyce, Holman i Kavelaars zastosowali innowacyjną technikę. Korzystając z 4,0-metrowego teleskopu Blanco w Między-Amerykańskim Obserwatorium Cerro Tololo w Chile oraz 3,6-metrowego Teleskopu Kanada-Francja-Hawaje na Hawajach wykonali wiele ekspozycji nieba otaczającego planetę Neptune. Po cyfrowym śledzeniu ruchu planety poruszającej się po niebie, dodali wiele ramek, aby wzmocnić sygnał dowolnych słabych obiektów. Odkąd śledzili ruch planety, na ostatnim połączonym obrazie gwiazdy pojawiły się jako smugi światła, podczas gdy księżyce towarzyszące planecie pojawiły się jako punkty światła.
Przed tym odkryciem znane były dwa nieregularne satelity i sześć regularnych satelitów Neptuna. Dwa nieregularne satelity to Triton, odkryty w 1846 r. Przez Williama Lassella i Nereid, odkryty w 1949 r. Przez Gerarda Kuipera. Triton jest uważany za nieregularny, ponieważ krąży wokół planety w kierunku przeciwnym do obrotu planety, co wskazuje, że Triton jest prawdopodobnie schwytanym obiektem Pasa Kuipera. (Pas Kuipera to zbiór lodowych obiektów w kształcie dysku, które krążą wokół Słońca poza orbitą Neptuna.) Nereid jest uważany za nieregularny, ponieważ ma wysoce eliptyczną orbitę wokół Neptuna. W rzeczywistości jej orbita jest najbardziej eliptyczną ze wszystkich satelitów w Układzie Słonecznym. Wielu naukowców uważa, że Nereid był kiedyś zwykłym satelitą, którego orbita została zakłócona, gdy Triton został schwytany grawitacyjnie. Sześć regularnych satelitów zostało odkrytych przez sondę Voyager podczas jej spotkania z Neptunem. Trzy nowe satelity zostały pominięte przez Voyager II z powodu ich słabości i dużej odległości od Neptuna. Według Holmana: „Odkrycie tych księżyców otworzyło okno, przez które możemy obserwować warunki w Układzie Słonecznym w czasie formowania się planet”.
Śledzenie słabych punktów
Naukowcy prowadzą obecnie obserwacje uzupełniające, aby lepiej zdefiniować orbity nowo odkrytych księżyców, korzystając z prognoz orbitalnych dostarczonych przez Briana Marsdena (dyrektor Minor Planet Center w Cambridge, Massachusetts) i Roberta Jacobsona (Jet Propulsion Laboratory).
Aby śledzić pierwsze znalezisko, członkowie zespołu Brett Gladman (University of British Columbia, Kanada); Jean-Marc Petit, Philippe Rousselot i Olivier Mousis (Observatoire de Besancon, Francja); Philip Nicholson i Valerio Carruba (Cornell University) przeprowadzili dodatkowe obserwacje za pomocą 5-metrowego teleskopu Hale na górze Palomar i jednego z czterech 8,2-metrowych teleskopów bardzo dużego teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego w Obserwatorium Paranal w Chile. Grav wykonał dodatkowe obserwacje śledzące przy użyciu 2,6-metrowego Nordyckiego Teleskopu Optycznego na hiszpańskiej La Palmie.
Holman mówi: „Śledzenie tych księżyców to ogromne, międzynarodowe przedsięwzięcie wymagające wysiłków wielu osób. Bez pracy zespołowej takie słabe obiekty można łatwo zgubić. ”
Cerro Tololo Inter-American Observatory z siedzibą w La Serena w Chile jest częścią National Optical Astronomy Observatory, które jest prowadzone przez Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., na podstawie umowy o współpracy z National Science Foundation.
Teleskop Kanada-Francja-Hawaje jest obsługiwany przez CFHT Corporation na podstawie wspólnej umowy między National Research Council of Canada, Centre National de la Recherche Scientifique z Francji i University of Hawaii.
Europejskie Obserwatorium Południowe jest międzyrządową, europejską organizacją zajmującą się badaniami astronomicznymi. Ma dziesięć krajów członkowskich. ESO prowadzi obserwatoria astronomiczne w Chile i ma swoją siedzibę w Garching, niedaleko Monachium, Niemcy.
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) z siedzibą w Cambridge w stanie Massachusetts to wspólna współpraca Smithsonian Astrophysical Observatory i Harvard College Observatory. Naukowcy CfA zorganizowani w sześć dywizji badawczych badają pochodzenie, ewolucję i ostateczny los wszechświata.
Oryginalne źródło: CfA News Release
