O vedere a lui Buffy și a altor orbite ale obiectelor centurii Kuiper. Credit imagine: CFHT Faceți clic pentru a mări
O echipă de astronomi care lucrează în Canada, Franța și Statele Unite au descoperit un corp mic neobișnuit care orbitează Soarele dincolo de Neptun, în regiunea astronomilor numind centura Kuiper. Acest nou obiect este de două ori mai departe de Soare decât Neptun și este aproximativ la jumătate din dimensiunea lui Pluton. Orbita extrem de neobișnuită a corpului este dificil de explicat folosind teoriile anterioare despre formarea sistemului solar exterior.
În prezent, 58 de unități astronomice de la Soare (1 unitate astronomică, sau AU, este distanța dintre Pământ și Soare), noul obiect nu se apropie niciodată mai mult de 50 UA, deoarece orbita sa este aproape de circulară. Aproape toate obiectele centurii Kuiper descoperite dincolo de Neptun se află între 30 AU și 50 AU distanță. Dincolo de 50 de AU, centura Kuiper principală pare să se termine, iar ceea ce puține obiecte au fost descoperite peste această distanță au fost toate pe orbitele excentricității foarte mari (non-circulare). Cele mai multe dintre aceste orbite cu excentricitate ridicată sunt rezultatul faptului că Neptunul „aruncă” obiectul spre exterior printr-un slingshot gravitațional. Cu toate acestea, deoarece acest nou obiect nu se apropie mai mult de 50 UA, este necesară o teorie diferită pentru a explica orbita sa. Complicând problema, orbita obiectului are și o înclinare extremă, fiind înclinată (înclinată) la 47 de grade față de restul sistemului solar.
Descoperirea și urmărirea
Obiectul, care a primit denumirea oficială 2004 XR 190 în anunțul oficial al Uniunii Astronomice Internaționale, a fost descoperit în timpul operațiunii de rutină a Studiului de avion ecliptic Canada-Franța (CFEPS), care face parte din Legacy Survey on Canada France Hawaii Telescope. Deocamdată, descoperitorii folosesc porecla temporară „Buffy” pentru a identifica noul obiect, deși au propus un nume oficial diferit în conformitate cu procedurile normale pentru denumirea unor astfel de obiecte.
Buffy a fost extras din datele de pe muntele Legacy Survey (aproximativ 50 de gigabytes pe oră de funcționare) de către computere puternice care se combină prin imaginile telescopice și produceau sute de candidați. Apoi, astronomii cern prin candidați pentru a identifica cometele îndepărtate.
Astronomul Lynne Allen de la Universitatea din Columbia Britanică a fost prima care a aruncat ochii asupra noului obiect, deoarece a finalizat identificarea inițială în cursul procesării datelor CFEPS din decembrie 2004. „Era destul de luminos în comparație cu obiectele obișnuite ale centurii Kuiper, găsește ”, a spus dr. Allen,„ dar ceea ce era mai interesant era cât de departe era ”.
Luminozitatea obiectului implică că este probabil în diametru între 500 și 1000 de kilometri (300 - 600 mile). Prin urmare, Buffy este un obiect foarte mare al centurii Kuiper, dar aproximativ o jumătate de duzină sunt mai mari.
„Ne-am dat seama imediat că obiectul se afla la o distanță de două ori mai mare decât Neptun de la Soare și că orbita sa era potențial aproape circulară”, a spus profesorul UBC, Brett Gladman, care a observat natura neobișnuită a obiectului la determinarea orbitei sale, „dar alte observații au fost necesare. "
Un an până la doi ani de observații ale unui obiect al centurii Kuiper sunt necesare înainte ca orbitele lor să poată fi măsurate cu exactitate. Primele observații suplimentare despre Buffy au venit în octombrie 2005, când Gladman și Phil Nicholson de la Universitatea Cornell au folosit telescopul Hale de 5 metri pentru a reobserva obiectul.
Măsurarea noii poziții a lui Buffy a dovedit că orbita nu numai că a fost extrem de înclinată, înclinată (înclinată) la 47 de grade față de planul sistemului planetar (legând, în esență, recordul pentru un obiect al centurii Kuiper), dar a confirmat că Buffy era diferită de oricare alta anterior obiect cunoscut, deoarece se afla pe o orbită aproape circulară, la o distanță foarte mare.
Mai multe măsurători ale poziției lui Buffy pe imaginile de la telescoape de la Kitt Peak National Observatoryies din Arizona de către membrii echipei Joel Parker (Southwest Research Institute), precum și JJ Kavelaars (Consiliul Național de Cercetare din Canada, Institutul de Astrofizică Herzberg) și Wes Fraser (Universitatea din Victoria), până în noiembrie 2005, a perfecționat estimarea pentru cea mai apropiată abordare a lui Buffy la Soare. Observații suplimentare, pentru a confirma în continuare orbita, unde sunt oferite apoi de proiectul CFHT Legacy Survey. Astronomii vor trebui să aștepte până în februarie 2006 pentru a măsura detaliile fine ale orbitei lui Buffy.
Echipa a raportat descoperirea lor la Minor Planet Center, centrul de compensare pentru măsurători astronomice ale noilor planete minore. „Găsirea primului obiect cunoscut, cu o orbită aproape circulară, peste 50 UA, este într-adevăr intrigant”, a reacționat Brian Marsden, directorul MPC.
Teorii provocatoare
Deși nu este nici cel mai mic, cel mai mare și nici cel mai îndepărtat obiect descoperit în această regiune, noul obiect al centurii Kuiper are o orbită extrem de neobișnuită care contestă teoriile evoluției sistemului solar.
De ce este considerată orbitala lui Buffy atât de neobișnuită? Doar un alt obiect detectat, Sedna, rămâne mai departe de 50 de unități astronomice (UA) de la Soare pe întreaga sa orbită. Cu toate acestea, Sedna se află pe o orbită foarte eliptică, coborând în 76 AU înainte de a călători dincolo de 900 AU. În schimb, Buffy își petrece tot timpul în intervalul restrâns între 52 și 62 AU de la Soare. Combinat cu înclinarea pe orbita sa, acest nou obiect contestă teoriile actuale despre istoria sistemului solar timpuriu.
Astronomii au detectat alte obiecte de centură Kuiper care își petrec cea mai mare parte a timpului peste 50 UA. Acestea sunt pe orbite foarte eliptice și aproape toate se apropie în cadrul a 38 UA de Soare. Această abordare apropiată plasează acele obiecte la îndemâna influenței gravitaționale a lui Neptun. În general, se consideră că aceste obiecte au fost împrăștiate pe orbitele lor prezente de o aruncare gravitațională cu Neptun. Acest grup de obiecte a fost numit astfel „Disk Disktered”.
Înainte de descoperirea lui Buffy, au fost descoperite câteva alte obiecte de centură Kuiper care își petrec o mare parte din timp peste 50 AU, precum cele din „Disk Disk Disk”, dar nu s-au apropiat de raza gravitațională a Neptunului. Acest grup a fost denumit „Disk extins extins”. Doi dintre membrii săi sunt 1995 TL8 și 2000 YW134, care se apropie de 40 UA de Soare, dar au orbite destul de eliptice care îi duc înapoi dincolo de 60 AU. Alte două exemple extreme ale „Diskului extins extins” sunt 2000 CR105, care se apropie de 44 AU și Sedna, care nu se apropie niciodată de Soare decât 76 AU.
Datorită excentricităților lor mari, este probabil că aceste obiecte au fost puternic tulburate de ceva, deși nu ar fi putut fi Neptun, deoarece nu se apropie suficient de mult pentru a fi împrăștiate de forța gravitațională a acelei planete. Deoarece atât Sedna, cât și 2000 CR105 călătoresc și dincolo de 500 AU de la soare, o teorie este aceea că, după ce a fost împrăștiată de Neptun, o stea trecătoare ar fi putut îndepărta apropierea lor cea mai apropiată de Soare.
Buffy este clar un membru al „Discului extins extins”. Cu toate acestea, orbita aproape circulară a lui Buffy o face să se distingă de ceilalți membri. În plus, înclinarea orbitală mare a lui Buffy nu este explicată atât de ușor prin ideea de stea care trece. Dacă o stea ar fi putut afecta atât de puternic Buffy, ar fi trebuit să perturbe o mare parte a centurii principale Kuiper. Deoarece astronomii nu detectează această perturbare puternică, este necesară o teorie mai complexă pentru a explica orbita lui Buffy.
Explicația evazivă poate consta în efectele secundare din rearanjările sistemului solar încă din istoria sa. O posibilitate este aceea că, pe măsură ce orbita lui Neptun s-a extins lent în sistemul solar tânăr, interacțiuni gravitaționale complexe ar fi putut determina unele orbite ale centurii Kuiper să circule și să se înclineze. Deși orbita lui Buffy ar fi putut fi creată în acest fel, această teorie nu pare să explice 2000 CR105 și Sedna. Această nouă descoperire este interesantă, deoarece ne determină să ne regândim înțelegerea modului în care s-a format centura Kuiper.
Viitorul
În ultima jumătate de deceniu, teoriile despre formarea Sistemului nostru solar exterior au fost împinse până la limitele lor: obiectele neobișnuite ale centurii Kuiper, precum Buffy, care nu se apropie niciodată de Neptun, au încă o înclinație ridicată.
Deși există teorii care explică obiecte individuale, reproducerea întregului ansamblu de obiecte cunoscute cu un singur proces reprezintă o provocare dificilă pentru modelele actuale ale sistemului solar. Deoarece obiectele neobișnuite, precum Buffy, sunt foarte rare, astronomii încă zgârie suprafața colțurilor întunecate ale centurii Kuiper. Viitoarele sondaje la scară largă care explorează sistematic centura Kuiper sunt singura modalitate de a debloca misterele a ceea ce s-a întâmplat devreme în istoria sistemului nostru solar.
Sursa originală: Telescopul Canada-Franța-Hawaii
