Πώς μελετάτε ένα εξαιρετικά μικρό πλανητικό σώμα στα αμυδρό εξωτερικά σημεία του ηλιακού μας συστήματος; Ζητήστε από όλους τους φίλους σας από όλο τον κόσμο να περιμένουν μια πολύ αόριστη - αν όχι βραχύβια - ειδική εκδήλωση. Εισαγάγετε τον James Elliot από το MIT, ο οποίος συνεργάστηκε με δεκάδες παρατηρητήρια και αστρονόμους σε όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένου του Jay Pasachoff από το Williams College της Μασαχουσέτης, σε μια προσπάθεια να κάνει παρατηρήσεις για το Kuiper Belt Object 55636, (επίσης γνωστό ως 2002 TX300) σε τροχιά περίπου 48 AU μακριά από τον Ήλιο. Δεδομένου ότι αυτό το KBO είναι πολύ μικρό και μακρινό για άμεσες παρατηρήσεις της επιφάνειάς του, οι αστρονόμοι παρακολούθησαν και σχεδίασαν την πορεία του, υπολογίζοντας πότε θα περάσει μπροστά από ένα μακρινό αστέρι.
Το KBO απέκρυψε ή πέρασε μπροστά από ένα φωτεινό αστέρι φόντου, ένα συμβάν που διήρκεσε μόνο 10 δευτερόλεπτα. Αλλά σε αυτό το σύντομο χρονικό διάστημα, οι αστρονόμοι μπόρεσαν να προσδιορίσουν το μέγεθος και το αλμπέδο του αντικειμένου. Και τα δύο αυτά αποτελέσματα ήταν εκπληκτικά.
Το 55636 βρέθηκε να είναι μικρότερο από το προηγούμενο, είχε διάμετρο 300 χιλιόμετρα, αλλά είναι πολύ ανακλαστικό, που σημαίνει ότι καλύπτεται από φρέσκο, λευκό πάγο.
Τα πιο γνωστά KBO έχουν σκοτεινές επιφάνειες λόγω διαστημικών καιρικών συνθηκών, συσσώρευσης σκόνης και βομβαρδισμού από κοσμικές ακτίνες, οπότε η φωτεινότητα του 55636 υπονοεί ότι διαθέτει έναν ενεργό μηχανισμό ανίχνευσης, ή ίσως σε ορισμένες περιπτώσεις, ο πάγος γλυκού νερού μπορεί να διατηρηθεί για δισεκατομμύρια χρόνια στις εξωτερικές περιοχές του ηλιακού συστήματος.
42 αστρονόμοι από 18 παρατηρητήρια που βρίσκονται στην Αυστραλία, τη Νέα Ζηλανδία, τη Νότια Αφρική, το Μεξικό και τις ΗΠΑ ήταν μέρος των παρατηρήσεων, αλλά λόγω του καιρού και του χρόνου, μόνο δύο παρατηρητήρια, και τα δύο στη Χαβάη, μπόρεσαν να εντοπίσουν την απόκρυψη. Σε συνεργασία με τον Wayne Rosing, ο Pasachoff συντόνισε τις παρατηρήσεις στο Δίκτυο Παγκόσμιου Τηλεσκοπίου Παρατηρητηρίου Las Cumbres που βρίσκεται στον κρατήρα Haleakala στο Maui της Χαβάης, το οποίο έκανε τις καλύτερες παρατηρήσεις.
Αλλά ο Pasachoff είπε στο Space Magazine ότι έχοντας δύο διαφορετικές οπτικές γωνίες για να εργαστεί παρείχε τη δυνατότητα να πραγματοποιούνται αρκετά ακριβείς μετρήσεις του KBO.
«Ήταν απολύτως σημαντικό να έχουμε το δεύτερο σημείο παρατήρησης», είπε. «Χωρίς αυτό, εμείς
δεν θα ήξερα πού σε ένα στρογγυλό ή ελλειπτικό σώμα πέρασε η χορδή, η γραμμή της απόκρυψης και δεν θα μπορούσαμε να θέσουμε ένα ανώτερο όριο στο μέγεθος του σώματος. "
Μια χορδή κοντά στην άκρη ενός τεράστιου σώματος μπορεί να είναι εξαφανισμένη, πρόσθεσε ο Pasachoff, δείχνοντας γιατί χρειάζονταν τουλάχιστον δύο χορδές.
Παρόλο που οι επιφάνειες άλλων πολύ ανακλαστικών σωμάτων στο ηλιακό σύστημα, όπως ο πλανήτης νάνος, ο Πλούτωνας και ο φεγγάρι του Κρόνου Enceladus, ανανεώνονται συνεχώς με φρέσκο πάγο από τη συμπύκνωση ατμοσφαιρικών αερίων ή από κρυοβολκανισμό που εκσφενδονίζει νερό αντί για λάβα, το 55636 είναι πολύ μικρό για να λειτουργούν αυτοί οι μηχανισμοί.
«Το εκπληκτικό πράγμα σε ένα αντικείμενο δισεκατομμυρίων ετών που είναι τόσο ανακλαστικό είναι ότι διατήρησε ή ανανέωσε την ανακλαστικότητά του», δήλωσε ο Pasachoff, «έτσι οι δυνατότητες περιλαμβάνουν το σκοτάδι που γνωρίζουμε ότι λαμβάνει χώρα στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα είναι πολύ λιγότερο διέξοδος εκεί; ή το αντικείμενο ανανεώνει τον πάγο ή τον παγετό του από μέσα. Χρειαζόμαστε νέες παρατηρήσεις ή περισσότερα KBO με αποκρυφισμούς και χρειαζόμαστε περισσότερη θεωρητική εργασία. "
Αυτή ήταν η πρώτη επιτυχημένη «προγραμματισμένη» παρατήρηση ενός KBO χρησιμοποιώντας τη αστρική μέθοδο απόκρυψης. Το 2009 μια άλλη ομάδα έβγαλε τεσσεράμισι χρόνια δεδομένων από το Χαμπλ για να βρει την απόκρυψη ενός εξαιρετικά μικρού KBO 975 μέτρων (3.200 πόδια) απέναντι και ενός επιβλητικού 6,7 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων (4,2 δισεκατομμύρια μίλια) μακριά.
Για αρκετά χρόνια, ο Pasachoff και η ομάδα του από το Williams College συνεργάστηκαν με τον Elliot και άλλους από το MIT, καθώς και με την Amanda Gulbis του Νοτιοαφρικανικού Αστρονομικού Παρατηρητηρίου για τη μελέτη του Πλούτωνα με απόκρυψη. Με προσεκτικές μετρήσεις της φωτεινότητας ενός αστεριού καθώς ο Πλούτωνας το κρύβει ή αποκρύπτει, έδειξαν ότι η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα ήταν ελαφρώς θερμαινόμενη ή διευρυνόμενη. Ένας κύριος στόχος τώρα είναι να μάθουμε πώς αλλάζει η ατμόσφαιρα. Αυτό θα είναι ιδιαίτερα σημαντικό με το διαστημικό σκάφος New Horizons στο δρόμο προς τον Πλούτωνα.
Ο Pasachoff είπε ότι ήξερε ότι το αλμπέδο του 55636 θα ήταν φωτεινό, αλλά εξέπληξε πόσο φωτεινό ήταν. Η προέλευση αυτού του αντικειμένου πιστεύεται ότι προήλθε από σύγκρουση που συνέβη πριν από ένα δισεκατομμύριο χρόνια ανάμεσα σε έναν από τους τρεις γνωστούς νάνους πλανήτες στη ζώνη Kuiper, Haumea και σε ένα άλλο αντικείμενο που προκάλεσε τον παγωμένο μανδύα της Haumea να σπάσει σε δώδεκα περίπου μικρότερα σώματα, συμπεριλαμβανομένου του 55636.
«Ο Μάικ Μπράουν (KBO και κυνηγός νάνων πλανητών από την Caltech) μου είπε πέρυσι, πριν από τις παρατηρήσεις, ότι το αντικείμενο θα ήταν ανακλαστικό, δεδομένου ότι ανήκει στην οικογένεια Haumea και η ίδια η Haumea έχει υψηλό albedo», δήλωσε ο Pasachoff.
Ο Pasachoff συνεργάστηκε με τον Μπράουν και την ομάδα του πέρυσι προσπαθώντας να συλλάβει τους αμοιβαίους αποκρυφισμούς των διαμετακόμισης της Haumea με το φεγγάρι Namaka χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Palomar 5 μέτρων, αλλά δεν κατάφεραν να ανιχνεύσουν το εξαιρετικά μικρό αποτέλεσμα, δεδομένης της ταχείας περιόδου περιστροφής του Haumea .
Ο Έλιοτ χρησιμοποίησε τη μέθοδο απόκρυψης για να ανακαλύψει τα δαχτυλίδια του Ουρανού πριν από δεκαετίες και συνεχίζει να υπερασπίζεται τη μέθοδο.
Ο Pasachoff είπε ότι η πρόσφατη παρατήρηση του 55636 ήταν πολύ ικανοποιητική. «Ήταν μια απίστευτη παρατήρηση και ήμουν πολύ χαρούμενη που συμμετείχα σε αυτήν». Αυτός είπε. «Είμαι περήφανος που και τα τρία γραφήματα στο άρθρο« Φύση », και οι δύο επιτυχημένες παρατηρήσεις, τακτοποιήθηκαν ή έγιναν από την ομάδα του Williams College».
Πρόσθεσε ότι οποιαδήποτε τέτοια παρατήρηση περιλαμβάνει τουλάχιστον αυτά τα τέσσερα στοιχεία: αστρομετρικές προβλέψεις, παρατηρήσεις, μείωση δεδομένων, ερμηνεία.
«Ήμασταν πολύ τυχεροί και ενδιαφερόμαστε να πετύχουμε με παρατηρήσεις», δήλωσε ο Pasachoff. «Αλλά είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ο Jim Elliot και οι συνάδελφοί του στο MIT και στο Lowell Observatory εργάζονται εδώ και χρόνια για να βελτιώσουν τις μεθόδους προβλέψεων για να τις καταστήσουν αρκετά ακριβείς για το σκοπό αυτό. Και αυτό το γεγονός ήταν η πρώτη φορά που οι προβλέψεις ήταν αρκετά ακριβείς ώστε να αξίζουν τον ολοσχερώς τύπο των τηλεσκοπίων που συγκεντρώσαμε. Το γεγονός ότι πήραμε την εκδήλωση, κοντά στο κέντρο της πρόβλεψης για εκκίνηση, αποτελεί πίστωση για την ομάδα της αστρομετρίας. "
Σημείωση: Αυτό το άρθρο ενημερώθηκε στις 6/20.
Πηγές: Williams College, (και ανταλλαγή email με τον Jay Pasachoff), MIT, BBC, Nature
