A Buffy és más Kuiper öv objektum-pályáinak kilátása. Kép jóváírása: CFHT Kattintson a nagyításhoz
A Kanadában, Franciaországban és az Egyesült Államokban dolgozó csillagászok egy olyan szokatlan kis testet fedeztek fel, amely a Nap körül kering Neptun felett, a térség csillagászai Kuiper övnek hívják. Ez az új tárgy kétszer olyan messze van a Naptól, mint a Neptunusz, és nagyjából fele a Plútó méretének. A test rendkívül szokatlan pályája nehezen magyarázható a külső Naprendszer kialakulásának korábbi elméleteivel.
Jelenleg 58 csillagászati egység van a Naptól (1 csillagászati egység, vagy AU a föld és a Nap közötti távolság), az új objektum soha nem közeledik 50 AU-nál közelebb, mert pályája közel van a kör alakhoz. Szinte az összes Neptun-felületen felfedezett Kuiperi övtárgy 30 és 50 AU között van. Az 50 AU-n túl a fő Kuiperi öv véget ér, és a kevés tárgyat fedezték fel ezen a távolságon túl, mind nagyon excentrikus (nem kör alakú) pályán haladtak. A nagy excentritású pályák többsége annak következménye, hogy a Neptunusz gravitációs csúzli segítségével az objektumot kifelé dobta. Mivel azonban ez az új objektum nem közelebb áll 50 AU-nál, eltérő elméletre van szükség a pályájának magyarázatához. Bonyolítva a problémát, az objektum pályája is szélsőséges dőlésszöggel rendelkezik, 47 ° -on dőlve (dőlve) a Naprendszer többi részéhez képest.
A felfedezés és nyomon követés
A Nemzetközi Csillagászati Unió hivatalos bejelentésében a 2004 XR 190 hivatalos megjelöléssel ellátott tárgyat felfedezték a Kanada – Franciaország Ecliptic Plane Survey (CFEPS) szokásos működése során, amely a Kanada France Hawaii távcsővel kapcsolatos örökségmérés részeként zajlik. Jelenleg a felfedezők az ideiglenes „Buffy” becenévvel azonosítják az új objektumot, bár más hivatalos nevet javasoltak az ilyen objektumok elnevezésének szokásos eljárásaival összhangban.
Buffyt a Legacy Survey adatainak hegyéből (körülbelül 50 gigabájt óránként működtetett) nyerték ki a nagyteljesítményű számítógépek segítségével, amelyek a teleszkópos képeket átfésültették és több száz jelölt állítottak elő. A csillagászok ezután szétválják a jelölteket a távoli üstökösök azonosítása érdekében.
Lynne Allen csillagász, a Brit Columbia Egyetem volt az első, aki szemmel látta az új tárgyat, mivel a kezdeti azonosítást a CFEPS-adatok feldolgozása során végezte el 2004. decemberétől. „Meglehetősen fényes volt a szokásos Kuiper öv-objektumokhoz képest. - találta Dr. Allen -, de az még érdekesebb volt, hogy milyen messze volt.
A tárgy fényessége azt sugallja, hogy az átmérője valószínűleg 500 és 1000 kilométer (300-600 mérföld) között van. A Buffy tehát egy nagyon nagy Kuiper-öv tárgy, de körülbelül fél tucat nagyobb.
"Rögtön rájöttünk, hogy az objektum kétszer olyan távolságra van, mint Neptunusz a Naptól, és hogy pályája potenciálisan majdnem kör alakú" - mondta az UBC professzora, Brett Gladman, aki észrevette a tárgy szokatlan jellegét a pályájának meghatározásakor, "de további megfigyelések kötelesek voltak. ”
Egy vagy két évig tartó megfigyelésekre van szükség a Kuiperi öv tárgyában, hogy pontosan meg lehessen mérni a pályájukat. Buffy első további megfigyelései 2005 októberében érkeztek, amikor Gladman és Phil Nicholson a Cornell Egyetemen a Hale 5 méteres távcsövét használta a tárgy megfigyeléséhez.
Buffy új helyzetének mérése bebizonyította, hogy a pálya nemcsak rendkívül döntött, 47 ° -ra dőlve (dőlve) a bolygórendszer síkjához (lényegében árnyékolva a rekordot Kuiper öv objektumához), hanem megerősítette, hogy Buffy nem hasonlít más korábbi- az ismert tárgy, mert egy szinte kör alakú pályán volt, miközben nagyon nagy távolságra volt.
Joel Parker (Délnyugati Kutatóintézet), valamint JJ Kavelaars (Kanada Országos Kutatási Tanácsa, Herzbergi Asztrofizikai Intézet) és Wes Fraser (az Egyetem) további mérései Buffy helyzetéről az arizonai Kitt Peak Nemzeti Obszervatóriumokban található távcsövek képein. Victoria) 2005 novemberéig finomította Buffynak a Naphoz való legközelebbi megközelítését. További megfigyelések a pálya további megerősítésére, ahol ezt a CFHT Legacy Survey projekt nyújtja. A csillagászoknak 2006. februárig kell várniuk, hogy megmérjék a Buffy pályájának finom részleteit.
A csapat beszámolt eredményeiről a Minor Planet Center-hez, az új kisebb bolygók csillagászati mérési tisztítóházához. "Valóban érdekes az, hogy megtaláljuk az első ismert objektumot, amelynek csaknem kör alakú pályája van 50 AU felett," reagált Brian Marsden, az MPC igazgatója.
Kihívó elméletek
Annak ellenére, hogy nem a legkisebb, a legnagyobb és a legtávolabbi tárgy sem, amelyet ezen a téren fedeztek fel, az új Kuiperi öv objektum rendkívül szokatlan pályája van, amely kihívást jelent a Naprendszer fejlődésének elméleteiben.
Miért tartják ilyen szokatlannak Buffy pályáját? Csak egy másik észlelt objektum, a Sedna, az egész pályája alatt 50-nél nagyobb csillagászati egység (AU) marad a Naptól. A Sedna azonban nagyon elliptikus pályán halad, 76 AU-ra bemászva, mielőtt visszautazik a 900 AU-n túl. Ezzel szemben Buffy egész idejét 52 és 62 AU közötti szűk tartományban tölti a Naptól. A pályájának dőlésével kombinálva ez az új tárgy kihívást jelent a korai Naprendszer történelméről szóló jelenlegi elméletekre.
A csillagászok más Kuiper-öv objektumokat fedeztek fel, amelyek idejük nagy részét 50 AU-n túllépték. Ezek nagyon elliptikus pályán vannak, és szinte mindegyik megközelíti a Nap 38 AU-ját. Ez a szoros megközelítés az objektumokat Neptun gravitációs hatása alá teheti. Ezeket a tárgyakat általában úgy gondolják, hogy a Neptunusz gravitációs csúzlije szétszórta jelenlegi pályájukat. Ezt a tárgycsoportot tehát „szétszórt lemeznek” hívták.
Buffy felfedezése előtt néhány további Kuiper öv tárgyát fedezték fel, amelyek idejük nagy részét 50 AU-n túli módon töltik, mint például a „szétszórt lemezen”, ám mégsem közeledett a Neptunusz gravitációs határain belül. Ezt a csoportot „kiterjesztett szétszórt lemez” -nek hívták. Tagjai közül kettő az 1995 TL8 és a 2000 YW134, amelyek megközelítik a 40 AU-t, de meglehetősen elliptikus pályáikkal visszavezetik őket 60 AU-nál. Az „kiterjesztett szétszórt lemez” két szélsőséges példája a 2000 CR105, amely megközelíti a 44 AU-t, és a Sedna, amely soha nem közelebb a Naphoz, mint 76 AU.
Nagy excentrikus jellegük miatt ezeket a tárgyakat valószínűleg valami erősen zavarja, bár ez nem lehetett Neptunusz, mert nem állnak elég közel ahhoz, hogy szétszóródjanak a bolygó gravitációs erői által. Mivel a Sedna és a 2000 CR105 egyaránt 500 AU-n kívülre haladnak a naptól, az egyik elmélet az, hogy miután a Neptunusz szétszórt, egy elhaladó csillag elhúzhatta legközelebbi megközelítésüket a Naptól.
Buffy nyilvánvalóan a „kiterjesztett szétszórt lemez” tagja. A Buffy szinte kör alakú pályája azonban kiemelkedik a többi tagtól. Ezenkívül Buffy nagy pályájának dőlését nem olyan könnyen magyarázza az elhaladó csillag ötlet. Ha egy csillag olyan erősen befolyásolhatta Buffyt, akkor annak a Kuiper fő övének nagy részét is meg kellett volna szakítania. Mivel a csillagászok nem észlelik ezt az erős zavart, összetettebb elméletre van szükség a Buffy pályájának magyarázatához.
A megfoghatatlan magyarázat a Naprendszer átalakításának mellékhatásaiban rejlik a történelem korai szakaszában. Az egyik lehetőség az, hogy amikor a Neptunusz pályája lassan bővült a fiatal Naprendszerben, a bonyolult gravitációs kölcsönhatások miatt a Kuiper-öv egyes pályái körbekerülhetnek és megdönthetők. Noha Buffy pályáját ilyen módon lehetett volna létrehozni, úgy tűnik, hogy ez az elmélet nem magyarázza a 2000 CR105-et és a Sednát. Ez az új felfedezés izgalmas, mert arra készteti számunkra, hogy újragondoljuk a Kuiper-öv kialakulásának megértését.
A jövő
Az elmúlt fél évtizedben a külső Naprendszerünk kialakulásáról szóló elméleteket korlátainkra szorítottuk: meg kell magyarázni a szokatlan Kuiperi öv tárgyakat, például a Buffy-t, amelyek soha nem állnak közel a Neptunuszhoz, de mégis nagy a hajlamuk.
Noha léteznek az egyes objektumokat magyarázó elméletek, az ismert objektumok teljes együttesének egy folyamattal történő reprodukálása nehéz kihívást jelent a jelenlegi Naprendszer modellek számára. Mivel a szokatlan tárgyak, mint például Buffy, nagyon ritkák, a csillagászok még mindig megkarcolják a Kuiper öv sötét sarkainak felületét. A jövőbeni nagyszabású felmérések, amelyek szisztematikusan feltárják a Kuiperi övet, az egyetlen módja annak, hogy felfedjék a Naprendszerünk történetének korai szakaszában rejlő rejtélyeket.
Eredeti forrás: Kanada-Franciaország-Hawaii távcső
