Buffy ir kitų Kuiperio juostos objektų orbitų vaizdas. Atvaizdo kreditas: CFHT Padidinti
Kanadoje, Prancūzijoje ir JAV dirbančių astronomų komanda atrado neįprastą mažą kūną, skriejantį pro Saulę už Neptūno ribų, regione astronomai vadina Kuiperio juostą. Šis naujas objektas yra dvigubai toliau nuo Saulės nei Neptūnas ir yra maždaug perpus mažesnis už Plutoną. Kūno labai neįprastą orbitą sunku paaiškinti, remiantis ankstesnėmis išorinės Saulės sistemos susidarymo teorijomis.
Šiuo metu 58 astronominiai vienetai nuo Saulės (1 astronominis vienetas, arba AS yra atstumas tarp Žemės ir Saulės), naujas objektas niekada nesiartins arčiau kaip 50 AU, nes jo orbita yra arti apskritimo. Beveik visi už Neptūno aptikti Kuiperio juostos objektai yra nuo 30 AU iki 50 AU. Virš 50 AU atrodo, kad pagrindinis Kuiperio diržas baigiasi, o keli objektai, kurie buvo aptikti per šį atstumą, visi skriejo labai dideliu ekscentriškumu (nėra apskritimo). Daugelį šių ekscentriškumo orbitų lemia tai, kad Neptūnas „išmeta“ objektą į išorę gravitaciniu kadru. Kadangi šis naujas objektas artėja ne arčiau kaip 50 AU, jo orbitai paaiškinti reikia kitokios teorijos. Komplikuodama problemą, objekto orbita taip pat turi kraštinį pasvirimą, pasvirusi (pakreipta) 47 laipsnių kampu į likusią Saulės sistemos dalį.
Atradimas ir tolesni veiksmai
Objektas, oficialiai pažymėtas 2004 m. XR 190 Tarptautiniame astronomijos sąjungos pranešime, buvo aptiktas vykdant įprastinę Kanados ir Prancūzijos ekliptikos plokštumos apžvalgą (CFEPS), vykdomą kaip Kanados Prancūzijos Havajų teleskopo palikimo tyrimo dalis. Kol kas atradėjai naudoja laikiną slapyvardį „Buffy“ naujam objektui identifikuoti, nors jie pasiūlė kitą oficialų pavadinimą, laikydamiesi įprastų tokių objektų pavadinimo procedūrų.
Buffy buvo išgautas iš „Legacy Survey“ duomenų kalno (apie 50 gigabaitų per valandą veikimo) galingais kompiuteriais, šukuojančiais per teleskopinius vaizdus ir gaminančiais šimtus kandidatų. Astronomai tada peržiūri kandidatus, kad nustatytų tolimas kometas.
Britanijos Kolumbijos universiteto astronomas Lynne Allenas pirmasis pažvelgė į naująjį objektą, nes ji baigė pirminį identifikavimą apdorodama CFEPS duomenis nuo 2004 m. Gruodžio mėn. „Jis buvo gana ryškus, palyginti su įprastais Kuiperio juostos objektais, kuriuos mes rasti “, - sakė daktaras Allenas,„ tačiau įdomiau buvo tai, kaip toli jis buvo “.
Objekto ryškumas reiškia, kad jo skersmuo greičiausiai yra 500–1000 kilometrų (300–600 mylių). Taigi „Buffy“ yra labai didelis Kuiperio juostos objektas, tačiau maždaug pusšimtis jo yra didesnis.
„Mes iškart supratome, kad objektas yra maždaug dvigubai toliau nuo Neptūno nuo saulės ir kad jo orbita gali būti beveik apskritimo formos“, - teigė UBC profesorius Brettas Gladmanas, pastebėjęs objekto neįprastumą nustatant jo orbitą, „tačiau kiti stebėjimai buvo reikalingi. “
Kad būtų galima tiksliai išmatuoti jų orbitas, reikia per vienerius ar dvejus metus stebėti Kuiperio juostos objektą. Pirmieji papildomi Buffy pastebėjimai įvyko 2005 m. Spalio mėn., Kai Gladmanas ir Philas Nicholsonas iš Kornelio universiteto panaudojo 5 metrų teleskopą „Hale“ objekto pakartotiniam stebėjimui.
Išmatuotas naujas Buffy padėtis įrodė, kad orbita buvo ne tik nepaprastai pakreipta, pasvirusi (pakreipta) 47 laipsnių kampu į planetos sistemos plokštumą (iš esmės susiejant Kuiperio juostos objekto įrašą), bet patvirtino, kad Buffy nepanašus į bet kurį kitą anksčiau žinomas objektas, nes jis buvo beveik apskritoje orbitoje, o labai dideliu atstumu.
Daugiau grupės narių Joelio Parkerio (Pietvakarių tyrimų institutas), taip pat JJ Kavelaarso (Kanados nacionalinė tyrimų taryba, Herzbergo astrofizikos institutas) ir Weso Fraserio (Wester Fraser) atliktų Buffy padėties vaizdų iš teleskopų, esančių Kitt Peak nacionalinėse observatorijose Arizonoje, matavimų. Viktorija) iki 2005 m. Lapkričio mėn. Patikslino Buffy artimiausio požiūrio į saulę sąmatą. Papildomi stebėjimai, kad būtų galima dar labiau patvirtinti orbitą, kur juos pateikia CFHT Legacy Survey projektas. Astronomai turės palaukti iki 2006 m. Vasario mėn., Kad pamatytų tikslią „Buffy“ orbitos informaciją.
Komanda pranešė apie savo radinį Mažosios planetos centrui, kuris yra naujų mažų planetų astronominių matavimų darykla. „Iš tiesų intriguojanti rasti pirmąjį žinomą objektą, kurio beveik apvali orbita yra didesnė nei 50 AS“, - sureagavo MPC direktorius Brianas Marsdenas.
Iššūkių teorijos
Nors tai nėra nei mažiausias, nei didžiausias, nei tolimiausias objektas, atrastas šiame regione, naujojo Kuiperio juostos objekto orbita yra labai neįprasta, o tai užginčija Saulės sistemos evoliucijos teorijas.
Kodėl Buffy orbita laikoma tokia neįprasta? Tik vienas kitas aptiktas objektas - Sedna - yra toliau nei 50 astronominių vienetų (AS) nuo Saulės per visą savo orbitą. Tačiau „Sedna“ skrieja labai elipsine orbita, įsibėgėdama iki 76 AU, prieš keliaudama atgal už 900 AU. Priešingai, Buffy visą savo laiką praleidžia siauroje diapazone nuo 52 iki 62 AU nuo saulės. Šis naujas objektas kartu su pakreipimu į savo orbitą meta iššūkį dabartinėms teorijoms apie ankstyvosios Saulės sistemos istoriją.
Astronomai aptiko kitų Kuiperio juostos objektų, kurie didžiąją laiko dalį praleidžia virš 50 AU. Jos skrieja labai elipsinėmis orbitomis ir beveik visos artėja 38 AU spinduliu nuo saulės. Šis artimas požiūris leidžia objektams patekti į Neptūno gravitacinę įtaką. Paprastai manoma, kad šie objektai buvo išsklaidyti į dabartines orbitas gravitaciniu kadru su Neptūnu. Ši objektų grupė buvo vadinama „išsibarsčiusiu disku“.
Iki Buffy atradimo buvo aptikti keli kiti Kuiperio juostos objektai, praleidžiantys didžiąją laiko dalį, viršijančią 50 AU, kaip antai „išsibarsčiusiame diske“, tačiau jie nepradėjo artėti Neptūno gravitacinio atstumo link. Ši grupė buvo pavadinta „Extended Scattered Disk“. Du jos nariai yra 1995 m. TL8 ir 2000 m. YW134, artėjantys prie 40 AU saulės spindulių, tačiau turinčių gana elipsines orbitas, kurios juos išstumia už 60 AU. Dar du kraštutiniai „išplėstinio išsklaidyto disko“ pavyzdžiai yra 2000 CR105, kuris artėja prie 44 AU, ir „Sedna“, kuri niekada artėja prie saulės nei 76 AU.
Dėl didelių ekscentrikų šie objektai greičiausiai kažką labai sujaukė, nors tai negalėjo būti Neptūnas, nes jie nėra pakankamai arti, kad būtų išsibarstę pagal tos planetos gravitacinę jėgą. Kadangi tiek „Sedna“, tiek „2000 CR105“ taip pat keliauja toliau nei 500 AU nuo saulės, viena teorija yra tokia, kad po Neptūno išsibarstymo artimoji žvaigždė galėjo atitraukti savo artimiausius arti saulės spindulius.
Buffy aiškiai yra „Išplėstinio išsklaidyto disko“ narys. Tačiau „Buffy“ beveik apvali orbita išskiria iš kitų narių. Be to, didelis Buffy pasvirimas orbitoje nėra taip lengvai paaiškinamas artėjančios žvaigždės idėja. Jei žvaigždė galėjo taip stipriai paveikti Buffy, ji taip pat turėjo sugadinti ir pagrindinę Kuiperio juostą. Kadangi astronomai nenustato tokio stipraus sutrikimo, norint paaiškinti Buffy orbitą, reikia sudėtingesnės teorijos.
Neįmanomas paaiškinimas gali būti susijęs su Saulės sistemos pertvarkymo šalutiniu poveikiu ankstyvoje jos istorijoje. Viena iš galimybių yra ta, kad Neptūno orbita lėtai plečiantis jaunoje Saulės sistemoje, dėl sudėtingų gravitacinių sąveikų kai kurios Kuiperio juostos orbitos galėjo suktis ir pasisukti. Nors Buffy orbita galėjo būti sukurta tokiu būdu, panašu, kad ši teorija nepaaiškina 2000 CR105 ir Sedna. Šis naujas atradimas yra jaudinantis, nes verčia mus pergalvoti savo supratimą apie tai, kaip susiformavo Kuiperio juosta.
Ateitis
Per pastarąjį pusmetį teorijos apie mūsų išorinės Saulės sistemos formavimąsi buvo nustumtos į ribas: turi būti paaiškinti neįprasti Kuiperio juostos objektai, tokie kaip Buffy, kurie niekada nebūna arti Neptūno, tačiau turi aukštą polinkį.
Nors egzistuoja teorijos, aiškinančios atskirus objektus, atkurti visą žinomų objektų ansamblį vienu procesu yra sudėtingas iššūkis dabartiniams Saulės sistemos modeliams. Kadangi neįprasti daiktai, tokie kaip Buffy, yra labai reti, astronomai vis dar subraižo tamsiųjų Kuiperio juostos kampų paviršių. Būsimi didelio masto tyrimai, kurie sistemingai tyrinėja Kuiperio juostą, yra vienintelis būdas atskleisti paslaptis to, kas nutiko ankstyvoje mūsų Saulės sistemos istorijoje.
Originalus šaltinis: Kanada-Prancūzija-Havajai teleskopas
