„Џејмс  Веб“  и „Хабл“  открија 27 нови објекти што кружат околу Сонцето далеку зад Нептун


Вселенските телескопи James Webb и Hubble ги здружија силите за да ги истражат некои од најмалите и најоддалечените објекти во Сончевиот Систем, откривајќи дека историјата на овие ситни тела е потаинствена отколку што претходно се мислеше.

Заедно, двата телескопа во орбита открија 27 нови транснептунски објекти (TNO); ниту еден од нив не надминува 40 километри во дијаметар, а најмалиот има пречник од само 10 километри. Како што сугерира и нивното име, овие објекти кружат околу Сонцето на голема оддалеченост зад Нептун. Некои од нив настанале токму таму, во зората на Сончевиот Систем, како мали планетисимали кои не успеале да го направат следниот чекор и да формираат планети.

Моделите за формирање на транснептунските објекти предвидуваа дека нивните површини ќе бидат прекриени со траги од удари кои го измешале површинскиот материјал, што би резултирало со состав – а со тоа и боја – поинакви од оние на поголемите објекти од овој тип. Сепак, новите набљудувања предводени од докторантките Анастасија Морган (Универзитет во Северна Аризона) и Мариел Едуардо (Универзитет во Викторија) го покажаа спротивното. Малите транснептунски објекти изгледаат недопрени, исто како што изгледале на денот кога настанале.

 

 

„Можете да замислите сценарио во кое ударите и фрагментацијата го измениле составот на површината, доведувајќи до поинаква боја на површината кај малите објекти во споредба со нивните поголеми пандани. Токму затоа е навистина фасцинантно да се види дека најмалите објекти некако ја ’паметат‘ и ја зачувуваат историјата на своето формирање“, изјави Морган, која ја предводеше анализата на бојата и составот. Транснептунските објекти што потекнуваат од Кајперовиот појас се движат по речиси кружни орбити околу Сонцето и се наоѓаат во рамнината на еклиптиката – имагинарниот рамен „диск“ по кој планетите и другите објекти кружат околу нашата ѕвезда. Тие се опишуваат како динамички „ладни“ бидејќи останале практично ненарушени уште од своето формирање.

Сепак, други транснептунски објекти настанале меѓу седмата и осмата планета – Уран и Нептун – но пред да можат да бидат вградени во тие светови додека планетите растеле, гравитациските резонанци ги исфрлиле во регион далеку зад Нептун. Таму, тие го формирале таканаречениот „расеан диск“, односно групација на објекти што се движат по силно издолжени орбити, значително навалени во однос на рамнината на Сончевиот Систем. Ваквите објекти се сметаат за динамички „жешки“. Сепак, дури и овие транснептунски објекти (TNO) очигледно одолеале на промените во составот на нивната површина.

„Овие динамички ‘жешки’ транснептунски објекти го чуваат записот за тоа каде настанале, иако нивните орбити оттогаш се целосно изменети“, изјави Дејвид Трилинг од Универзитетот во Северна Аризона.

Ова укажува на една од две изненадувачки можности. Или се случуваат многу помалку удари далеку од Сонцето отколку што астрономите претходно мислеле – што е во спротивност со нашето моментално разбирање за густината на популацијата на објекти во тој регион – или ударите и судирите навистина се случуваат, но од некоја причина не ги менуваат површините на малите транснептунски објекти во онаа мера што би ја очекувале.

Благодарение на можноста за набљудување во инфрацрвениот спектар на вселенскиот телескоп James Webb (JWST), Мариел Едуардо успеа да ја одреди распределбата на големината на овие објекти. При набљудување во видливиот дел од спектарот, привидната сјајност на еден транснептунски објект делумно зависи од тоа колку светлина рефлектира неговата површина – својство познато како албедо. Поголемо тело со површина што не е особено рефлективна може да изгледа послабо сјајно од помал објект покриен со светол мраз, под претпоставка дека и двата се наоѓаат на исто растојание.

Сепак, при бранови должини во инфрацрвениот опсег, сјајноста на објектот првенствено зависи од неговата големина, што овозможува прецизно одредување на дијаметрите на сите 27 набљудувани објекти. Изненадувачки, се чини дека постојат помалку многу мали транснептунски објекти отколку што предвидуваат моделите за нивното настанување.

„Фасцинантно е што процесот на формирање на планетезимали на крајот резултира со иста распределба на големината и за ‘студените’ и за ‘жешките’ популации, и покрај нивното потекло од различни региони на раниот Сончев Систем. Процесот изгледа независен од условите во дискот од кој се формираат планетите, создавајќи планетезимали со слични димензии без оглед на тоа дали дискот е жежок или студен, густ или редок“, рече Едуардо.

Овие набљудувања ги доведуваат до крајните граници можностите на телескопите James Webb и Hubble. Транснептунските објекти се исклучително слабо сјајни, со привидна магнитуда во опсег од 24,1 до 29,3 – ниво на слабост што може да се спореди со набљудување на рој светулки на Месечината од Земјата. Според тоа, оваа студија – најдлабокото истражување досега на релативно непознатиот регион зад Нептун – претставува токму таков вид на достигнување што би се очекувало од здружената моќ на овие два вселенски телескопа.