Nejmenší těleso Kuiperova pásu

Miloš Tichý - 2. 3. 2010

Hubblův kosmický dalekohled objevil doposud nejmenší známé těleso v Kuiperově pásu. A nepotřeboval k tomu ani přímý snímek tohoto tělesa. Stačil dobrý nápad.

Ano, skutečně je tomu tak. Pomocí Hubblova kosmického teleskopu (HST) bylo v Kuiperově pásu objeveno těleso o průměru necelého kilometru. Předpokládaný objev má průměr cca. 975 metrů a bylo objeveno na vzdálenost 6,7 miliardy kilometrů (pro představu - předchozí "rekordman" byl přibližně padesátkrát větší, o průměru cca. 48 kilometrů). Jde i o první přímé potvrzení těles velikosti kometárních jader v Kuiperově pásu, což je nesporným úspěchem. Pozorovaný objekt a objev je přibližně stokrát slabší, než nejslabší objekty sledovatelné tímto teleskopem.

Jak je možné objevit těleso, které je mimo dosah daného přístroje? Samozřejmě nepřímo - pomocí zákrytu hvězdy tímto tělesem. Při přechodu tělesa přes hvězdu dojde k poklesu její jasnosti, a pokud spočteme vzdálenost tělesa od Země a pokles jasnosti hvězdy, můžeme bez větších problémů spočítat velikost tělesa, které způsobilo zákryt. A přesně takto byl objeven nejmenší člen Kuiperova pásu.

uměmecká představa, jak HST objevil nejmenší objekt v Kuiperově pásu, kredit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

Na palubě HST jsou detektory FGS (Fine Guidance Sensor), které se starají o navigaci teleskopu a jeho orientaci v prostoru pomocí sledování vybraných hvězd. Přístroje jsou natolik přesné, že je možné pomocí nich sledovat i jevy, které způsobují přechody těles Kuiperova pásu přes sledované hvězdy.

Obrovskou výhodou se ukázalo, že data z FGS jsou archivována, a tudíž mohla být následně zpracována. Ke zkoumání byla vybrána data za 4,5 roku. V daném období pozoroval HST celkem 12 tisíc hodin v pásu oblohy 20 stupňů kolem roviny ekliptiky, kde se nachází valná část těles Kuiperova pásu. Celkem bylo prozkoumáno na 50 tisíc hvězd.

I tak byla šance na objev poměrně malá. Ale štěstí přeje připraveným. Při prohledávání byl objeven zákryt hvězdy v trvání 0.3 sekundy. Byl to jediný rozumný výsledek výzkumu, protože FGS má frekvenci 40 Hz čili čtyřicetkrát za sekundu.

Illustrace jak HST nalezl malé těleso. kredit: NASA, ESA, and A. Feild (STScI)

Při předpokladu kruhové dráhy tělesa (o čemž ale lze polemizovat, pozn. autora) nám vyjde sklon k rovině ekliptiky 14 stupňů. Z trvání doby zákrytu čili zeslabení obrazu hvězdy byla odhadnuta vzdálenost tělesa a velikost poklesu jasnosti tělesa nám pomohla určit velikost tělesa. Jak je vidět, ze světla se dají určit zajímavé informace.

Pozorování blízkých hvězd pomocí HST nám ukazuje, že mnoho hvězd má kolem sebe podobný prstenec tvořený z ledových těles, jako je ve sluneční soustavě Kuiperův pás. Jde o pozůstatky z formování centrálních hvězd a eventuálních planetárních systémů. Předpokládá se, že během miliard let vlivem srážek v daném pásu dojde k tvorbě menších těles, které nepatří k původní populaci těles. Podobně, jak se tomu asi dělo v naší soustavě.

Tento výzkum a hlavně jeho výsledky ukazují, jak je důležité archivovat veškerá napozorovaná astronomická data pro eventuelní další zpracování.

Zdroj: Hubblesite/Universetoday