Εντύπωση καλλιτεχνών για ένα μικρό KBO που εντοπίστηκε από τον Hubble καθώς διέσχισε ένα αστέρι. Μπέικον (STScI)
Όπως το να βρει μια βελόνα σε άχυρα, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble ανακάλυψε το μικρότερο αντικείμενο που έχει δει ποτέ στο ορατό φως στη ζώνη Kuiper. Ενώ το Hubble δεν έβγαλε αυτό το KBO απευθείας, η ανίχνευσή του εξακολουθεί να είναι αρκετά εντυπωσιακή. Το αντικείμενο είναι μόλις 975 μέτρα (3.200 πόδια) απέναντι και ένα τεράστιο 6,7 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα (4,2 δισεκατομμύρια μίλια) μακριά. Το μικρότερο Kuiper Belt Object (KBO) που είδαμε προηγουμένως στο ανακλώμενο φως έχει μήκος περίπου 48 km (30 μίλια) ή 50 φορές μεγαλύτερο. Αυτό παρέχει τα πρώτα στοιχεία παρατήρησης για έναν πληθυσμό σωμάτων μεγέθους κομήτη στη ζώνη Kuiper.
Το αντικείμενο που εντοπίστηκε από το Hubble είναι τόσο αχνό - στο 35ο μέγεθος - είναι 100 φορές πιο αμυδρό από αυτό που μπορεί να δει άμεσα το Hubble.
Τότε λοιπόν πώς το διαστημικό τηλεσκόπιο αποκάλυψε τόσο μικρό σώμα; Η ενδεικτική υπογραφή του μικρού κόλπου εξήχθη από τα δεδομένα υπόδειξης του Hubble, όχι με άμεση απεικόνιση. Όταν το αντικείμενο πέρασε μπροστά από ένα αστέρι, τα όργανα του Χαμπλ πήραν την απόφραξη.
Το Hubble διαθέτει τρία οπτικά όργανα που ονομάζονται Fine Guidance Sensors (FGS). Τα FGS παρέχουν πληροφορίες πλοήγησης υψηλής ακρίβειας στα συστήματα ελέγχου στάσης του διαστημικού παρατηρητηρίου κοιτάζοντας επιλεγμένους αστέρι οδηγούς για υπόδειξη. Οι αισθητήρες εκμεταλλεύονται την κυματιστή φύση του φωτός για να κάνουν ακριβή μέτρηση της θέσης των αστεριών.
Λεπτομέρειες σχετικά με ένα έγγραφο που δημοσιεύθηκε στο τεύχος 17 Δεκεμβρίου του περιοδικού ΦύσηΗ Hilke Schlichting του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας στην Πασαντένα της Καλιφόρνια και οι συνεργάτες της διαπίστωσαν ότι τα όργανα FGS είναι τόσο καλά που μπορούν να δουν τα αποτελέσματα ενός μικρού αντικειμένου που περνά μπροστά από ένα αστέρι. Αυτό θα προκαλούσε μια σύντομη υπογραφή απόκρυψης και περίθλασης στα δεδομένα FGS καθώς το φως από το αστέρι οδηγού φόντου κάμπτεται γύρω από το παρεμβαλλόμενο KBO προσκηνίου.
Επέλεξαν 4,5 χρόνια παρατηρήσεις FGS για ανάλυση. Ο Χαμπλ πέρασε συνολικά 12.000 ώρες κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου κοιτάζοντας κατά μήκος μιας λωρίδας ουρανού μέσα σε 20 μοίρες από το εκλειπτικό επίπεδο του ηλιακού συστήματος, όπου η πλειονότητα των ΚΒΟ θα έπρεπε να κατοικεί. Η ομάδα ανέλυσε τις παρατηρήσεις FGS συνολικά 50.000 αστέρια-οδηγούς.
Ψάχνοντας την τεράστια βάση δεδομένων, η Schlichting και η ομάδα της βρήκαν ένα μοναδικό απόκρυφο 0.3 δευτερολέπτων. Αυτό ήταν δυνατό μόνο επειδή το δείγμα οργάνων FGS αλλάζει στο αστέρι 40 φορές το δευτερόλεπτο. Η διάρκεια της απόκρυψης ήταν μικρή σε μεγάλο βαθμό λόγω της τροχιακής κίνησης της Γης γύρω από τον Ήλιο.
Υποθέτουν ότι το ΚΒΟ ήταν σε κυκλική τροχιά και είχε κλίση 14 μοίρες προς την εκλειπτική. Η απόσταση του KBO εκτιμήθηκε από τη διάρκεια της απόκρυψης και χρησιμοποιήθηκε το ποσό της εξασθένισης για τον υπολογισμό του μεγέθους του αντικειμένου. «Ήμουν πολύ ενθουσιασμένος που το βρήκα αυτό στα δεδομένα», λέει ο Schlichting.
Οι παρατηρήσεις του Χαμπλ σε κοντινά αστέρια δείχνουν ότι ορισμένοι από αυτούς έχουν δίσκους από παγωμένα συντρίμμια σαν ιμάντα Kuiper. Αυτοί οι δίσκοι είναι τα απομεινάρια του πλανητικού σχηματισμού. Η πρόβλεψη είναι ότι πάνω από δισεκατομμύρια χρόνια τα συντρίμμια πρέπει να συγκρούονται, αλέθοντας τα αντικείμενα τύπου KBO σε όλο και μικρότερα κομμάτια που δεν ήταν μέρος του αρχικού πληθυσμού Kuiper Belt. Επομένως, η ζώνη Kuiper εξελίσσεται με σύγκρουση, πράγμα που σημαίνει ότι το παγωμένο περιεχόμενο της περιοχής έχει τροποποιηθεί τα τελευταία 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια.
Το εύρημα είναι μια ισχυρή απεικόνιση της ικανότητας των αρχειοθετημένων δεδομένων Hubble να παράγουν σημαντικές νέες ανακαλύψεις. Σε μια προσπάθεια να αποκαλυφθούν επιπλέον μικρά KBO, η ομάδα σχεδιάζει να αναλύσει τα υπόλοιπα δεδομένα FGS για σχεδόν όλη τη διάρκεια των λειτουργιών του Hubble από την κυκλοφορία του το 1990.
Πηγή: HubbleSite
