Pohled na oběžnou dráhu objektu Buffy a dalších kuiperských pásů. Obrazový kredit: CFHT Kliknutím zvětšíte
Tým astronomů pracujících v Kanadě, Francii a Spojených státech objevil neobvyklé malé tělo obíhající kolem Slunce za Neptunem, v oblasti astronomové nazývají Kuiperův pás. Tento nový objekt je dvakrát daleko od Slunce než Neptun a je zhruba poloviční než Pluto. Vysoce neobvyklou oběžnou dráhu těla lze těžko vysvětlit pomocí předchozích teorií formování vnější sluneční soustavy.
V současné době 58 astronomických jednotek od Slunce (1 astronomická jednotka neboli AU je vzdálenost mezi Zemí a Sluncem), nový objekt se nikdy nepřibližuje blíže než 50 AU, protože jeho orbita je blízko kruhové. Téměř všechny objekty pásu Kuiper objevené za Neptunem jsou od 30 AU do 50 AU. Po 50 AU se zdá, že hlavní Kuiperův pás končí a to, co bylo několik málo objektů objevených za touto vzdáleností, bylo na velmi vysokých excentrických (nekruhových) drahách. Většina z těchto vysokých excentricitních drah je výsledkem Neptunova „odhazování“ objektu směrem ven gravitačním prakem. Protože se však tento nový objekt nepřibližuje blíže než 50 AU, je pro vysvětlení jeho oběžné dráhy potřeba jiná teorie. Oběžná dráha objektu komplikuje problém a má také extrémní náklon, protože je nakloněna (nakloněna) o 47 stupňů ke zbytku sluneční soustavy.
Objev a sledování
Objekt, který obdržel oficiální označení 2004 XR 190 v oficiálním oznámení Mezinárodní astronomické unie, byl objeven během rutinního provozu průzkumu Ecliptic Plane Survey (CFEPS) mezi Kanadou a Francií, který probíhal v rámci průzkumu Legacy na dalekohledu Canada France Hawaii Telescope. Prozatím objevitelé pomocí dočasné přezdívky „Buffy“ identifikují nový objekt, přestože navrhli jiné oficiální jméno v souladu s běžnými postupy pro pojmenování takových objektů.
Buffy byla extrahována z dat z průzkumu Mountain Legacy Survey (asi 50 gigabajtů za hodinu provozu) výkonnými počítači, které prošly teleskopickými obrazy a vytvořily stovky kandidátů. Astronomové pak prohledávají kandidáty, aby identifikovali vzdálené komety.
Astronomka Lynne Allen z University of British Columbia byla první, kdo upozornil na nový objekt, protože dokončila počáteční identifikaci v průběhu zpracování dat CFEPS od prosince 2004. „Bylo to ve srovnání s obvyklými objekty Kuiperova pásu, které jsme najít, “řekla Dr. Allen,„ ale zajímavější bylo, jak daleko to bylo. “
Jas objektu naznačuje, že je pravděpodobně v průměru mezi 500 a 1000 kilometry (300 až 600 mil). Buffy je tedy velmi velký objekt Kuiperova pásu, ale asi půl tuctu je větší.
"Okamžitě jsme si uvědomili, že objekt byl asi dvakrát tak vzdálený od Neptunu od Slunce a že jeho orbita byla potenciálně téměř kruhová," řekl profesor UBC Brett Gladman, který si všiml neobvyklou povahu objektu při určování jeho orbity, "ale další pozorování byly vyžadovány. “
Než bude možné přesně měřit jejich oběžné dráhy, je třeba pozorovat jeden až dva roky pozorování předmětu Kuiperova pásu. První dodatečná pozorování Buffy přišly v říjnu 2005, kdy Gladman a Phil Nicholson z Cornell University použili dalekohled Hale 5 metrů k opětovnému pozorování objektu.
Měření Buffyho nové polohy prokázalo, že orbita byla nejen extrémně nakloněná, nakloněná (nakloněná) ve 47 stupních k rovině planetární soustavy (v podstatě vázala rekord pro objekt Kuiperova pásu), ale potvrdila, že Buffy byla na rozdíl od jiných předchozích - známý objekt, protože to bylo na téměř kruhové oběžné dráze, zatímco ve velmi velké vzdálenosti.
Další měření pozice Buffy na obrázcích z dalekohledů v Kitt Peak National Observatories v Arizoně členy týmu Joel Parker (Jihozápadní výzkumný ústav), stejně jako JJ Kavelaars (Národní rada pro výzkum Kanady, Herzbergův ústav astrofyziky) a Wes Fraser (University of of Astrophysics) Victoria), do listopadu 2005 zpřesnil odhad Buffyho nejbližšího přístupu ke Slunci. Další pozorování k dalšímu potvrzení oběžné dráhy, pokud byly poskytnuty v rámci projektu CFHT Legacy Survey. Astronomové budou muset počkat do února 2006, aby změřili jemné detaily na Buffyho oběžné dráze.
Tým ohlásil svůj nález do Centra malých planet, clearingového domu pro astronomická měření nových menších planet. "Najít první známý objekt s téměř kruhovou oběžnou dráhou nad 50 AU je skutečně zajímavé," reagoval Brian Marsden, ředitel MPC.
Náročné teorie
Přestože se nejedná o nejmenší, největší ani nejvzdálenější objekt objevený v této oblasti, nový Kuiperův pásový objekt má velmi neobvyklou oběžnou dráhu, která zpochybňuje teorie vývoje sluneční soustavy.
Proč je Buffyina dráha tak neobvyklá? Pouze jeden další detekovaný objekt, Sedna, zůstává po celé své oběžné dráze od Slunce dále než 50 astronomických jednotek (AU). Sedna je však na velmi eliptické oběžné dráze a vrací se na 76 AU, než odjede zpět za 900 AU. Naproti tomu Buffy tráví celou dobu v úzkém rozmezí od 52 do 62 AU od Slunce. V kombinaci s náklonem na své oběžné dráze tento nový objekt napadá současné teorie o historii rané sluneční soustavy.
Astronomové objevili další objekty Kuiperova pásu, které tráví většinu času po 50 AU. Jedná se o velmi eliptické oběžné dráhy a téměř všechny se blíží do 38 AU Slunce. Tímto blízkým přístupem jsou tyto objekty v dosahu gravitačního vlivu Neptunu. Tyto objekty jsou obecně považovány za rozptýlené na jejich současné oběžné dráhy gravitačním prakem s Neptunem. Tato skupina objektů se nazývala „rozptýlený disk“.
Před objevením Buffy bylo objeveno několik dalších objektů Kuiperova pásu, které tráví většinu svého času nad 50 AU, jako jsou ty na „rozptýleném disku“, ale nepřibližovaly se k gravitačnímu dosahu Neptunu. Tato skupina byla pojmenována „Extended Scattered Disk“. Dva z jejích členů jsou 1995 TL8 a 2000 YW134, které se přibližují ke 40 AU Slunce, ale mají poměrně eliptické dráhy, které je odvádějí zpět za 60 AU. Dva další extrémní příklady „Extended Scattered Disk“ jsou 2000 CR105, která se blíží 44 AU, a Sedna, která se nikdy nepřibližuje ke Slunci než 76 AU.
Vzhledem k jejich velké excentricitě jsou tyto objekty pravděpodobně něčím silně znepokojeny, i když to nemohlo být Neptun, protože se nepřibližují natolik blízko, aby byly rozptýleny gravitační silou této planety. Protože jak Sedna, tak 2000 CR105 cestují od Slunce dále než 500 AU, jedna teorie je, že poté, co byl Neptun rozptýlen, mohla kolemjdoucí hvězda odtáhnout jejich nejbližší přístupy od Slunce.
Buffy je jasně členem „Extended Scattered Disk“. Buffyina téměř oběžná dráha ji však odlišuje od ostatních členů. Navíc, Buffyho velký orbitální náklon není tak snadno vysvětlitelný myšlenkou procházející hvězdy. Pokud by hvězda mohla Buffy tak silně ovlivnit, měla také narušit většinu hlavního Kuiperova pásu. Protože astronomové nezjistí toto silné narušení, je k vysvětlení Buffyho oběžné dráhy potřebná složitější teorie.
Nepolapitelné vysvětlení může spočívat v vedlejších účincích z přeuspořádání Sluneční soustavy na počátku její historie. Jednou z možností je, že když se Neptunova oběžná dráha pomalu rozšířila v mladé sluneční soustavě, složité gravitační interakce mohly způsobit, že některé oběžná dráha Kuiperova kruhu se naklonila a naklonila. Zatímco Buffyho orbita mohla být vytvořena tímto způsobem, zdá se, že tato teorie nevysvětluje 2000 CR105 a Sednu. Tento nový objev je vzrušující, protože nás nutí přehodnotit naše chápání toho, jak se Kuiperův pás tvořil.
Budoucnost
V poslední polovině desetiletí byly teorie o vytvoření naší vnější sluneční soustavy posunuty na jejich hranice: musí být vysvětleny neobvyklé Kuiperovy pásové objekty, jako je Buffy, které se nikdy nepřibližují k Neptunu a přesto mají vysoký sklon.
Ačkoli existují teorie, které vysvětlují jednotlivé objekty, opakování celého souboru známých objektů jedním procesem představuje pro současné modely sluneční soustavy obtížnou výzvu. Protože neobvyklé objekty, jako je Buffy, jsou velmi vzácné, astronomové stále škrábají povrch tmavých rohů Kuiperova pásu. Budoucí rozsáhlé průzkumy, které systematicky prozkoumávají Kuiperův pás, jsou jediným způsobem, jak odhalit tajemství toho, co se stalo na počátku historie naší sluneční soustavy.
Původní zdroj: Kanada-Francie-Havajský dalekohled
