Vědci z Jihozápadního výzkumného institutu (SwRI) představili objev binárního páru objektů v Kuiperově pásu. jsou Transneptunské objekty (TNO), což znamená, že jejich dráha je mimo dráhu Neptunu, nejvzdálenější planety naší sluneční soustavy. Tento binární pár je neobvyklý kvůli jejich těsné blízkosti.
Kuiperův pás je poněkud podobný pásu asteroidů, který leží mezi Marsem a Jupiterem. Ale Kuiperův pás je mnohem masivnější než pás asteroidů. Začíná na oběžné dráze Neptunu ve vzdálenosti asi 20 AU od Slunce a sahá až do vzdálenosti asi 50 AU. Kuiperův pás se také někdy nazývá a cirkumstelární disk .
Objekty v Kuiperově pásu jsou pozůstatky z počátků formování Sluneční soustavy. Většina objektů Kuiperova pásu (KBO) jsou převážně ledové objekty vytvořené ze zmrzlých těkavých látek, jako je metan a čpavek.
Kuiperův pás se rozprostírá od asi 20 AU od Slunce do asi 50 AU od Slunce. Kredit: NASA
Název studie vysvětlující tyto výsledky je „ Stellar Occultation by the Resonant Trans-Neptunian Object (523764) 2014 WC510 odhaluje blízkou binární TNO .“ Klíčovými autory jsou Rodrigo Leiva a Marc Buie, oba vědci z SwRI. Studie je publikována v The Planetary Science Journal.
Výzkum, který našel binární pár, pocházel z Síť spolupráce pro výzkum a vzdělávání (PRŮZKUM). RECON je občanské vědecké úsilí „zaměřené na průzkum vnější sluneční soustavy“, jak uvádí jejich webová stránka. Lidé v RECON „provádějí koordinovaná pozorování dalekohledem k měření velikostí objektů z oblasti zvané Kuiperův pás“.
„Pro mě je tento projekt občanskou vědou v celé své kráse. Kdyby to neudělali, nedozvěděli bychom se o těchto objektech.'
Marc Buie, spoluautor, Southwest Research Institute
Jak je zřejmé z názvu skupiny, pozorovatelé v RECONu používají hvězdné zákryty k nalezení objektů v Kuiperově pásu. Zákryt hvězd je jiný než tranzit, i když oba zahrnují objekt procházející před hvězdou. Zatímco zákryt blokuje vzdálenou hvězdu úplně, tranzit ji blokuje jen částečně. Protože objekt krátce blokuje světlo hvězdy, mohou pozorovatelé určit jeho velikost podle doby trvání zákrytu.
K zákrytu dochází, když objekt prochází před jiným objektem a zcela jej blokuje ve výhledu. Pokud je objekt na pozadí zcela zablokován, nazývá se tranzit. Tento obrázek ukazuje zákryt Aldebaran Měsícem. Kredit: Stellarium.
Tento objev byl neobvyklý nejen pro vzájemnou blízkost dvojhvězdy, ale také proto, že zakrytá hvězda byla také dvojhvězda.
'V tomto případě se také okultní hvězda ukázala jako binární systém.' Binární hvězdy nejsou neobvyklé a binární objekty nejsou neobvyklé,“ řekl Buie. 'Ale je neobvyklé, že jsme měli dvojhvězdu TNO zakrývající dvojhvězdu.'
'Co je také zajímavé a neobvyklé, jsou vlastnosti tohoto objektu,' řekla Leiva v a tisková zpráva . 'Tyto dvě složky jsou docela blízko, jen 350 kilometrů od sebe.' Většina binárních TNO je velmi oddělená, obvykle 1000 kilometrů nebo více. Tato blízkost ztěžuje detekci tohoto typu binárního TNO jinými metodami, k čemuž byl RECON navržen.'
Pan-STARRS1 binární objekt objevil v roce 2011. Binární objekt má název „523764 2014 WC510“ nebo jednoduše 2014 WC510. Během pozorovaného zákrytu to bylo 30,5 au od Slunce a 29,6 au od Země, s zdánlivá velikost zPROTI= 22.1. Pro srovnání, zdánlivá velikost Neptunu je 7,78. Primární objekt v páru má průměrD= 181 ± 16 km a sekundární objekt má průměr D= 138 ± 32 km.
'K dnešnímu dni,' píší autoři ve svém článku, 'pouze 14 TNO nebo jejich satelitů (kromě Pluta) má přesnou velikost a albedo zveřejněné z hvězdných zákrytů.'
Tento obrázek ze studie ukazuje velikosti a albeda pro TNO s dobře stanovenými hodnotami. Černé symboly představujíSekonární objekt,Pokrajový objekt a obě složky dohromady. Ostatní symboly jsou buď plné, což znamená, že byly určeny zákryty, nebo prázdné, což znamená, že byly určeny jinými metodami. Image Credit: Leiva et al, 2020.
Tvar objektu je také trochu záhadou. „Projektovaný tvar komponent objektu je kruhový se slabými statistickými důkazy proti eliptickým projektovaným tvarům, tvarům, které by mohly být potvrzeny vyššími S/N daty v budoucích zákrytech, nebo daty rotačních světelných křivek,“ píší autoři.
Velkou roli v tomto zjištění sehrála skupina RECON. RECON se skládá z řady míst pro pozorování občanů na západním pobřeží Severní Ameriky. V současné době je v RECONu 64 lokalit. Část finančních prostředků pro RECON pochází od National Science Foundation a každé místo má 11palcový dalekohled a CCD. Když objekt ve vnější sluneční soustavě skryje vzdálenou hvězdu, stín, který vrhá na tuto sbírku pozorovacích bodů, pomáhá určit velikost objektu.
Každé z 64 stanovišť RECON má dalekohled a videokameru. Všechny jsou současně nasměrovány k místu nadcházejícího zákrytu. Obrazový kredit: RECON/Google Earth
Buie je velmi komplementární k RECON a k příspěvku, který mohou občanští vědci přinést. 'Pro mě je tento projekt občanskou vědou v celé své kráse,' řekl Buie. 'Učí se, stejně jako provádějí pozorování a pomáhají sbírat data. Kdyby to neudělali, nedozvěděli bychom se o těchto objektech.'
Leiva a Buie hodlají pokračovat v hledání dalších TNO se zvláštním zájmem o blízké binární soubory. Chtějí vědět, jak jsou běžné a hojné. Jejich zjištění pomohou vytvořit model toho, jak se Sluneční soustava formovala.
Astronomové si myslí, že většina TNO začala v binárních párech. Skutečnost, že jsou tak blízko u sebe, mohla přispět k jejich dlouhodobému binárnímu vztahu. „Jeho dvojí povaha není překvapivá a podporuje očekávání, že většina TNO byla vytvořena jako dvojhvězdy a že bližší dvojhvězdy mají větší šance na přežití,“ vysvětlují autoři.
Vědci se domnívají, že tyto menší TNO jsou skutečné pozůstatky z pravěku Sluneční soustavy, na rozdíl od větších TNO. „Odvozený průměr součástí objektu dal 2014 WC510v kategorii dvojhvězd o podobné velikosti, které by mohly mít prvotní původ, na rozdíl od velkých TNO s malými satelity, o kterých se předpokládá, že vznikly po katastrofických dopadech,“ píší vědci.
V současnosti známé největší transneptunické objekty (TNO) – budou pravděpodobně překonány budoucími objevy. (Ilustrační kredit: Larry McNish, Data: M.Brown)
'Většina modelů Sluneční soustavy ukazuje, že dvojhvězdy jsou velmi běžné, zvláště blízké dvojhvězdy, jako je tato,' řekla Leiva ve zprávě. tisková zpráva . 'Pokud máte přesné měření toho, jak jsou běžné, můžete tyto modely doladit.'
'Naším hlavním cílem je vědět, jak časté jsou blízké binární TNO,' dodal Buie. „Je tento objekt jeden z milionu nebo jen 90 % z nich? To podporuje naše znalosti pro vytváření lepších modelů toho, jak se Sluneční soustava formovala.
Pokračující úsilí RECON pomůže odpovědět na tuto otázku.