Jak studujete extrémně malé planetární tělo v matném vnějším dosahu naší sluneční soustavy? Získejte všechny své přátele z celého světa a čekejte na velmi nepolapitelnou - ne-li krátkodobou - speciální událost. Zadejte Jamese Elliota z MIT, který pracoval s desítkami observatoří a astronomů po celém světě, včetně Jay Pasachoff z Williams College v Massachusetts, ve snaze učinit pozorování Kuiper Belt Object 55636 (také známý jako 2002 TX300) jako malé tělo obíhající asi 48 AU od Slunce. Protože tento KBO je příliš malý a vzdálený pro přímé pozorování jeho povrchu, astronomové sledovali a vykreslili jeho průběh, a zjistili, kdy projde před vzdálenou hvězdou.
KBO okultoval nebo předal před jasnou hvězdnou hvězdou pozadí událost, která trvala pouhých 10 sekund. Ale v tomto krátkém čase mohli astronomové určit velikost objektu a albedo. Oba tyto výsledky byly překvapivé.
55636 bylo zjištěno, že je menší, než se dříve myslelo, o průměru 300 km, ale je vysoce reflexní, což znamená, že je pokryto čerstvým bílým ledem.
Nejznámější KBOs mají tmavé povrchy kvůli povětrnostním podmínkám, hromadění prachu a bombardování kosmickými paprsky, takže jas 55636 naznačuje, že má aktivní obnovovací mechanismus, nebo možná, že v některých případech může sladká ledová voda přetrvávat po miliardy let ve vnějším dosahu sluneční soustavy.
Součástí pozorování bylo 42 astronomů z 18 observatoří nacházejících se v Austrálii, Novém Zélandu, Jižní Africe, Mexiku a USA, ale kvůli počasí a načasování dokázaly okultaci detekovat pouze dvě observatoře, oba na Havaji. Ve spolupráci s Wayne Rosingem Pasachoff koordinoval pozorování v celosvětové dalekohledové observatoři v Las Cumbres, která se nachází v kráteru Haleakala na Havaji na Maui na Havaji.
Pasachoff však řekl časopisu Space Magazine, že se dvěma různými úhly pohledu, s nimiž je možné pracovat, poskytla schopnost provádět poměrně přesná měření KBO.
"Bylo naprosto zásadní mít druhé pozorovací místo," řekl. "Bez toho, my."
by nevědělo, kde na kulatém nebo eliptickém těle prochází akord, linie okultizace, a nemohli jsme nastavit horní limit velikosti těla. “
Akord blízko okraje obrovského těla může být mizivě malý, dodal Pasachoff, což ilustruje, proč potřebují alespoň dvě akordy.
Přestože jsou povrchy jiných vysoce reflexních těles ve sluneční soustavě, jako je trpasličí planeta Pluto a Saturnův měsíc Enceladus, neustále obnovovány čerstvým ledem z kondenzace atmosférických plynů nebo kryokoncanismem, který chrlí vodu místo lávy, 55636 je příliš malý aby tyto mechanismy fungovaly.
"Překvapivou věcí v miliardročním objektu, který je tak reflexní, je to, že si udržel nebo obnovil svou odrazivost," řekl Pasachoff, "takže možnosti zahrnují zatemnění, o kterém víme, že se odehrává ve vnitřní sluneční soustavě, je mnohem méně daleko ven." tam; nebo objekt obnovuje svůj led nebo mráz zevnitř. Potřebujeme nová pozorování nebo více KBO s okultizacemi a potřebujeme více teoretické práce. “
Jednalo se o první úspěšné „plánované“ pozorování KBO pomocí metody hvězdné okultizace. V roce 2009 další tým prohledal čtyři a půl roku Hubbleových dat, aby našel okultaci extrémně malého KBO 975 metrů (3 200 stop) napříč a ohromných 6,7 miliard kilometrů (4,2 miliardy mil) daleko.
Pasachoff a jeho tým z Williams College již několik let spolupracovali s Elliotem a dalšími z MIT a také s Amandou Gulbis z Jihoafrické astronomické observatoře, aby studovali Pluto okultizací. Pečlivým měřením jasu hvězdy, když ji Pluto schovává nebo zakrývá, ukázali, že atmosféra Pluta se mírně zahřívá nebo rozšiřuje. Hlavním cílem je nyní zjistit, jak se atmosféra mění. To bude zvláště významné u kosmické lodi New Horizons na cestě do Pluta.
Pasachoff řekl, že věděl, že albedo 55636 bude jasné, ale byl překvapen, jak jasné to bylo. O původu tohoto objektu se předpokládá, že pochází z kolize, ke které došlo před miliardou let mezi jednou ze tří známých planet trpaslíků v Kuiperově pásu, Haumea a dalším objektem, který způsobil, že se Haumeain ledový plášť rozpadl na tucet nebo tak menší těla, včetně 55636.
"Mike Brown (KBO a lovec trpasličích planet z Caltechu) mi minulý rok, před pozorováním, řekl, že objekt bude odrazivý, protože je v rodině Haumea, a Haumea sama má vysoké albedo," řekl Pasachoff.
Pasachoff minulý rok spolupracoval s Brownem a jeho týmem na pokusu zachytit vzájemné okultizace tranzitů Haumea s Měsícem Namaka pomocí Palomarova pětimetrového dalekohledu, ale vzhledem k tomu, že Haumea rychle rotuje, nedokázaly detekovat extrémně malý efekt .
Elliot použil okultní metodu k objevení Uranových prstenů před desítkami let a nadále tuto metodu prosazuje.
Pasachoff řekl, že nedávné pozorování 55636 bylo velmi prospěšné. "Bylo to neuvěřitelné pozorování a byl jsem velmi potěšen, že jsem součástí." Řekl. "Jsem hrdý, že všechny tři grafy v článku Nature a obě úspěšná pozorování byly uspořádány nebo vytvořeny týmem Williams College."
Dodal, že jakékoli takové pozorování zahrnuje alespoň tyto čtyři prvky: astrometrické předpovědi, pozorování, redukci dat, interpretaci.
"Měli jsme velké štěstí a měli jsme zájem být úspěšní s pozorováním," řekl Pasachoff. "Je však důležité si uvědomit, že Jim Elliot a jeho kolegové z MIT a Lowell Observatory již léta pracují na zdokonalení metod předpovědí, aby je pro tento účel dostatečně přesní." A tato událost byla poprvé, kdy byly předpovědi dostatečně přesné, aby si zasloužily všestranný tisk dalekohledů, které jsme shromáždili. To, že jsme akci převzali, blízko středu předpovědi na spuštění, je kredit pro tým astrometrie. “
Poznámka: Tento článek byl aktualizován dne 6/20.
Zdroje: Williams College (a výměna e-mailů s Jayem Pasachoffem), MIT, BBC, Nature
