Hogyan tanulmányozhat egy rendkívül kicsi bolygótestet a naprendszerünk homályos külső határain? Kérjen barátait a világ minden tájáról, hogy várjanak egy nagyon megfoghatatlan - ha nem rövid életű - különleges eseményt. Írja be James Elliotot a MIT-ből, aki tucatnyi csillagvizsgálóval és csillagászdal dolgozott szerte a világon, köztük Jay Pasachoff-nal a massachusettsi Williams College-ből, hogy megkíséreljék megfigyelni a Kuiper Belt Object 55636-t (más néven 2002 TX300) egy kicsi testet. Körülbelül 48 AU-t kering a Naptól. Mivel ez a KBO túl kicsi és távoli a felület közvetlen megfigyeléséhez, a csillagászok nyomon követték és ábrázolták annak irányát, kitalálva, mikor halad át egy távoli csillag előtt.
A KBO csak 10 másodpercig tartott, vagy elhaladt egy világos háttércsillag előtt. De a rövid idő alatt a csillagászok meg tudták határozni az objektum méretét és albedóját. Mindkét eredmény meglepő volt.
Az 55636-at kiderült, hogy kisebb, mint a korábban gondolták, 300 km átmérőjű, de erősen visszaverődő, vagyis friss, fehér jég borítja.
A legtöbb ismert KBO sötét felületű az űrjárási körülmények, a por felhalmozódása és a kozmikus sugarak általi bombázás következtében, tehát az 55636 fényessége azt jelzi, hogy aktív felületmegmunkáló mechanizmusa van, vagy talán egyes esetekben édesvízi jég több milliárd évig fennmaradhat a külső erőforrásokon. a Naprendszer.
Az Ausztráliában, Új-Zélandon, Dél-Afrikában, Mexikóban és az Egyesült Államokban található 18 obszervatóriumból 42 csillagászok vették részt a megfigyelésekben, ám az időjárás és az időzítés miatt csak két obszervatórium, mindkettő Hawaii-ban, képes volt észlelni az okkulációt. Wayne Rosing-nal együttműködve Pasachoff koordinálta a megfigyeléseket a Las Cumbres Observatory Globális Teleszkópos Hálózatán, amely a hawaii Maui-i Haleakala-kráternél található, és amely a legjobb megfigyeléseket hajtotta végre.
De Pasachoff elmondta a Space Magazine-nak, hogy mivel kétféle látószög működik együtt, ez lehetővé teszi a KBO meglehetősen pontos mérését.
"Alapvető fontosságú volt a második megfigyelőhely biztosítása" - mondta. - Nélkül mi
nem tudhatta volna, hogy egy kerek vagy ellipszis alakú test hány pontján, az okkulációs vonalon haladt át, és a test méretére nem tudtunk volna felső határot meghatározni. ”
A hatalmas test szélén lévő akkord eltűnő lehet kicsi - tette hozzá Pasachoff, bemutatva, miért volt szükségük legalább két akkordra.
Bár a Naprendszer más fényvisszaverő testeinek, például a törpe Bolygó és a Szaturnusz holdja Enceladus felületeit folyamatosan megújítják friss atmoszférikus gázok kondenzációjából származó jéggel vagy krónikus vulkanizmus révén, amely láva helyett vizet forog, az 55636 túl kicsi hogy ezek a mechanizmusok működjenek.
"Egy meglepő dolog egy milliárd éves objektumban, amely annyira fényvisszaverő, hogy fenntartja vagy megújította a visszaverő képességét" - mondta Pasachoff - tehát a lehetőségek között szerepel a sötétség, amelyről azt tudjuk, hogy a belső Naprendszerben zajlik, sokkal kevesebb kiút. ott; vagy a tárgy megújítja jégét vagy fagyját belülről. Új megfigyelésekre vagy több KBO-ra van szükség az okkultációkkal, és további elméleti munkára van szükségünk. ”
Ez volt a KBO első sikeres „tervezett” megfigyelése a csillagok okkulációs módszerrel. 2009-ben egy másik csapat négy és fél éves Hubble-adatot keresett, hogy találjon egy rendkívül kicsi 975 méteres (3200 láb) KBO méretű és 6,7 milliárd kilométer (4,2 milliárd mérföld) távolságot.
Pasachoff és csapata a Williams College-tól évekig együtt dolgozott Elliot-tal és másokkal, az MIT-vel, valamint Amanda Gulbissel a Dél-afrikai Csillagászati Megfigyelőközpontból Plutont okkuláció útján tanulmányozni. A csillag fényerejének gondos mérésével, amint Plútó elrejti vagy elrontja azt, megmutatták, hogy Plútó légköre kissé felmeleged vagy növekszik. A fő cél most annak megismerése, hogyan változik a légkör. Ez különös jelentőséggel bír a New Horizons űrhajóval, amely Plutó felé tart.
Pasachoff azt mondta, hogy tudja, hogy az 55636 albedója fényes lenne, de meglepte, mennyire fényes. E tárgy eredetét úgy véljük, hogy egy egymilliárd évvel ezelőtt történt ütközésből származik a Haperában, a Kuiper-övben található három ismert törpebolygó egyike és egy másik tárgy között, amely miatt Haumea jeges köpenye egy vagy több tucat testre szakadt, köztük 55636.
"Mike Brown (KBO és a Caltech törpe bolygóvadásza) tavaly, a megfigyelések előtt elmondta, hogy az objektum fényvisszaverő lenne, mivel a Haumea családban található, és maga Haumea magas albedóval rendelkezik" - mondta Pasachoff.
Pasachoff tavaly együtt dolgozott Brownnal és csapataival annak érdekében, hogy a Palomar 5 méteres távcsövével megpróbálja rögzíteni a Haumea holdja Namaka tranzitjainak kölcsönös eseményeit, ám a Haumea gyors forgási periódusának figyelembevételével nem sikerült észlelniük a rendkívül kis hatást. .
Elliot az okkulációs módszerrel fedezte fel az Uránusz gyűrűit évtizedekkel ezelőtt, és továbbra is támogatja a módszert.
Pasachoff szerint az 55636 legutóbbi megfigyelése nagyon kifizetődő volt. "Hihetetlen megfigyelés volt, és nagyon örültem annak, hogy részt vettem benne." Ő mondta. "Büszke vagyok arra, hogy a Nature cikk mindhárom grafikonját, és mind a sikeres megfigyeléseket a Williams College csapata készítette vagy készítette."
Hozzátette, hogy minden ilyen megfigyelés magában foglalja legalább ezt a négy elemet: asztrometrikus jóslatok, megfigyelések, adatok csökkentése, értelmezés.
"Nagyon szerencsések vagyunk és érdekeltek abban, hogy a megfigyelések sikeresek legyenek" - mondta Pasachoff. „Fontos azonban megjegyezni, hogy Jim Elliot és munkatársai az MIT-nél és az Lowell Observatory-ban évek óta azon dolgoznak, hogy finomítsák az előrejelzési módszereket, hogy azok elég pontosak legyenek erre a célra. És ez az esemény volt az első alkalom, hogy a jóslatok elég pontosak voltak, hogy megérdemeljék az összeszerelt távcsövek teljes nyomását. Az, hogy felvettük a rendezvényt, a várható indulás központja közelében, az a hit az asztrometria csapatának. ”
Megjegyzés: Ezt a cikket 6/20-án frissítették.
Források: Williams College, (és e-mail csere Jay Pasachoff-tal), MIT, BBC, Nature
