Як ви вивчаєте надзвичайно маленьке планетарне тіло в тьмяних зовнішніх течіях нашої Сонячної системи? Змусьте всіх своїх друзів з усього світу чекати дуже невловимого - якщо не короткочасного - особливого заходу. Введіть Джеймса Елліота з MIT, який працював з десятками обсерваторій та астрономів по всьому світу, включаючи Джея Пасахоффа з коледжу Вільямса в штаті Массачусетс, щоб спробувати зробити спостереження за об'єктом 55636 об'єкта пояса Койпера (також відомим як 2002 TX300). орбітаючи близько 48 АС від Сонця. Оскільки цей КБО занадто малий і віддалений для безпосередніх спостережень за його поверхнею, астрономи відстежували та намічали його хід, з'ясовуючи, коли він пройде перед далекою зіркою.
KBO прикрився або пройшов перед яскравою фоновою зіркою, подією, яка тривала лише 10 секунд. Але за короткий проміжок часу астрономи змогли визначити розмір об'єкта та альбедо. Обидва ці результати були дивовижними.
Було виявлено, що 55636 є меншим, ніж вважалося раніше, діаметром 300 км, але він є дуже світловідбиваючим, тобто він покритий свіжим білим льодом.
Більшість відомих КБО мають темні поверхні через космічне вивітрювання, накопичення пилу та обстріли космічними променями, тому яскравість 55636 означає, що він має активний механізм зародження, або, можливо, в деяких випадках прісний водний лід може зберігатися мільярди років у зовнішніх водоймах Сонячної системи.
42 астрономи з 18 обсерваторій, розташованих в Австралії, Новій Зеландії, Південній Африці, Мексиці та США, були частиною спостережень, але через погоду та терміни лише дві обсерваторії, обидві на Гаваях, змогли виявити окультацію. Працюючи з Вейном Розінгом, Пасахоф координував спостереження в Глобальній телескопній обсерваторії Лас-Камбре, розташованій в кратері Халеакала на Мауї, Гаваї, де було зроблено найкращі спостереження.
Але Пасахоф розповів Space Magazine, що наявність двох різних кутів зору для роботи забезпечувала можливість проводити досить точні вимірювання KBO.
"Було абсолютно важливо мати друге місце спостереження", - сказав він. "Без цього ми
не знали б, де на круглому чи еліптичному тілі пройшла хорда, лінія окультації, і ми не могли б встановити верхню межу розміру тіла ».
Акорд біля краю величезного тіла може бути марномірним, додав Пасахоф, ілюструючи, для чого їм потрібно принаймні два акорди.
Хоча поверхні інших високовідбивних тіл Сонячної системи, таких як карликова планета Плутон і Місяць Сатурна Енцелад, постійно оновлюються свіжим льодом від конденсації атмосферних газів або кріовулканізмом, який викидає воду замість лави, 55636 - це занадто мало щоб ці механізми працювали.
"Дивовижна річ у настільки світловідбиваючому об'єкті мільярда років - це те, що він зберігав або поновлював свою відбивну здатність", - сказав Пасахофф, - тому можливості включають в себе затемнення, яке, як ми знаємо, відбувається у внутрішній Сонячній системі, набагато менше виходу там; або предмет поновлює лід або мороз зсередини. Нам потрібні нові спостереження або більше КБО з окупацією, і нам потрібно більше теоретичної роботи ».
Це було першим успішним «плановим» спостереженням KBO методом зоряної оклютації. У 2009 році інша команда проглянула чотири з половиною роки даних Хаббла, щоб виявити надзвичайну малі КБО 975 метрів (3200 футів) поперек і величезних 6,7 мільярдів кілометрів (4,2 мільярда миль).
Протягом декількох років Пасахофф та його команда з коледжу Вільямса працювали з Елліотом та іншими людьми з MIT, а також з Амандою Гулбіс з Південноафриканської астрономічної обсерваторії, щоб вивчати Плутон шляхом окупації. Ретельними вимірюваннями яскравості зірки, коли Плутон приховує її або окулює її, вони показали, що атмосфера Плутона трохи нагрівається або розширюється. Зараз головна мета - з’ясувати, як змінюється атмосфера. Це буде особливо важливо для космічного корабля "New Horizons" на шляху до Плутона.
Пасахоф сказав, що знає, що альбедо 55636 буде яскравим, але був здивований, наскільки це яскраво. Вважається, що походження цього об'єкта походить від зіткнення, яке сталося один мільярд років тому між однією з трьох відомих карликових планет у поясі Койпера, Хаумеї та іншим об'єктом, який спричинив обрив крижаної мантії Хаумеї на десяток чи більше менших тіл, у тому числі 55636.
"Майк Браун (мисливець на КБО та карликовий планети з Caltech) сказав мені минулого року, перед спостереженнями, що об'єкт буде відображати, оскільки він є в сім'ї Хаумея, а сама Хаумея має високу альбедо", - сказав Пасахофф.
Пасахофф працював разом з Брауном та його командою минулого року, намагаючись зафіксувати взаємну окупацію транзитів Хаумеї та її місяця Намака за допомогою 5-метрового телескопа Паломар, але вони не мали успіху в виявленні надзвичайно малого ефекту, враховуючи швидкий період обертання Хаумеї .
Елліот використовував метод окультації, щоб виявити кільця Урана десятиліття тому і продовжує відстоювати метод.
Пасахоф сказав, що нещодавнє спостереження за 55636 було дуже корисним. "Це було неймовірне спостереження, і я був дуже радий бути частиною цього". Він сказав. "Я пишаюся тим, що всі три графіки в статті Nature, і обидва успішні спостереження, були упорядковані або зроблені нашою командою Williams College."
Він додав, що будь-яке таке спостереження включає щонайменше ці чотири елементи: астрометричні прогнози, спостереження, скорочення даних, інтерпретацію.
"Нам дуже пощастило і зацікавлено досягти успіху в спостереженнях", - сказав Пасахоф. "Але важливо відзначити, що Джим Елліот та його колеги з MIT та Ловелл Обсерваторія роками працюють над вдосконаленням методів прогнозування, щоб зробити їх достатньо точними для цієї мети. І ця подія була вперше, коли прогнози були досить точними, щоб заслужити всесвітній прес телескопів, який ми зібрали. Те, що ми зібрали подію біля центру передбачення завантаження, - це заслуга команди з астрометрії ».
Примітка. Ця стаття була оновлена 6/20.
Джерела: Коледж Вільямса (та обмін електронною поштою з Джеєм Пасахоффом), MIT, BBC, Nature
