Umělecký dojem malého KBO detekovaného Hubbleem při průchodu hvězdou. Poděkování: NASA, ESA a G. Bacon (STScI)
Podobně jako při hledání jehly v kupce sena objevil Hubbleův vesmírný dalekohled nejmenší objekt, jaký byl kdy viděn ve viditelném světle v Kuiperově pásu. I když Hubble toto KBO přímo neznázornil, jeho detekce je stále docela působivá. Objekt má průměr pouhých 975 metrů (3200 stop) a je vzdálený neuvěřitelných 6,7 miliardy kilometrů (4,2 miliardy mil). Nejmenší objekt Kuiperova pásu (KBO), který byl dříve pozorován v odraženém světle, má průměr zhruba 48 km (30 mil), neboli 50krát větší. To poskytuje první pozorovací důkaz pro populaci těles o velikosti komety v Kuiperově pásu.
Objekt detekovaný HST je tak slabý – s 35. magnitudou – je 100krát slabší než to, co HST vidí přímo.
Jak tedy vesmírný dalekohled odhalil tak malé těleso? Výmluvný podpis malého tuláka byl extrahován z HST, nikoli přímým snímkováním. Když objekt prošel před hvězdou, Hubbleovy přístroje zachytily zákryt.
Hubble má tři optické přístroje zvané Fine Guidance Sensors (FGS). FGS poskytují vysoce přesné navigační informace do systémů řízení polohy vesmírné observatoře tím, že se podívají na vybrané naváděcí hvězdy pro zaměření. Senzory využívají vlnovou povahu světla k přesnému měření polohy hvězd.
Ilustrace toho, jak Hubble našel malý KBO. Poděkování: NASA, ESA a A. Feild (STScI)
Podrobnosti o článku publikovaném v 17. prosinci časopisuPřírodaHilke Schlichting z Kalifornského technologického institutu v Pasadeně v Kalifornii a její spolupracovníci zjistili, že přístroje FGS jsou tak dobré, že mohou vidět účinky malého objektu procházejícího před hvězdou. To by způsobilo krátkou zákryt a difrakční signaturu v datech FGS, protože světlo z naváděcí hvězdy v pozadí se ohýbalo kolem zasahující KBO v popředí.
Pro analýzu vybrali 4,5 roku pozorování FGS. HST strávil během tohoto období celkem 12 000 hodin sledováním pásu oblohy v okruhu 20 stupňů od roviny ekliptiky sluneční soustavy, kde by měla přebývat většina KBO. Tým analyzoval pozorování FGS celkem 50 000 vodících hvězd.
Schlichting a její tým prohledali obrovskou databázi a nalezli jedinou 0,3 sekundu dlouhou okultační událost. To bylo možné pouze proto, že přístroje FGS se ve světle hvězd mění 40krát za sekundu. Doba zákrytu byla krátká, hlavně kvůli orbitálnímu pohybu Země kolem Slunce.
Předpokládali, že KBO je na kruhové dráze a je nakloněna o 14 stupňů k ekliptice. Vzdálenost KBO byla odhadnuta z doby trvání zákrytu a velikost stmívání byla použita k výpočtu velikosti objektu. 'Byl jsem velmi nadšený, že jsem to našel v datech,' říká Schlichting.
Pozorování blízkých hvězd pomocí Hubblea ukazuje, že řada z nich má kolem sebe disky ledových úlomků podobné Kuiperově pásu. Tyto disky jsou pozůstatky planetární formace. Předpovědí je, že za miliardy let by se trosky měly srazit a rozmělnit objekty typu KBO na stále menší kusy, které nebyly součástí původní populace Kuiperova pásu. Kuiperův pás se proto kolizně vyvíjí, což znamená, že obsah ledu v regionu se za posledních 4,5 miliardy let změnil.
Toto zjištění je mocným příkladem schopnosti archivovaných dat z HST přinášet důležité nové objevy. Ve snaze odhalit další malé KBO tým plánuje analyzovat zbývající data FGS téměř po celou dobu trvání operací HST od jeho spuštění v roce 1990.
Zdroj: HubbleSite