A 8,2 méteres Subaru teleszkóp érzékeny, nagy látómezejű kamerájával a New Horizons űrszonda számára új Neptunuszon túli objektumokat találtak, amelyeket távolról a szonda kamerája is meg tud figyelni, egyikük közelében pedig akár a szonda el is repülhet megfelelő pályamódosítás után.
A NASA New Horizons (NH) űrszondája 2006. január 19-én indult történelmi küldetésére a Naprendszer külső kisbolygóöve, a Kuiper-öv égitestjeinek tanulmányozására. A küldetés elsődleges célja a Pluto törpebolygó volt, ami a Kuiper-öv ma ismert legnagyobb tagja és ami 2006. augusztusig a Naprendszer kilencedik bolygója volt (Plútó) – ekkor azonban a Nemzetközi Csillagászati Unió átminősítette törpebolygóvá és (134340) Pluto lett a jelölése. Bolygó ide, törpebolygó oda, a New Horizons végrehajtotta történelmi elrepülését mellette 2015. július 14-én. Ekkor az égitest 32,9 CSE (kb. 4,9 milliárd km) távolságra volt a Naptól. A Pluto után a szonda tovább folytatta útját a Kuiper-övben, ahol az Arrokoth kisbolygó közelében repült el 2019. január 1-jén. Ez a találkozás a Naptól 43,4 CSE-re történt.
Idén augusztus elején a New Horizons már 59,52 CSE-re távolodott el központi csillagunktól és az Arrakoth is több mint 17 CSE-re került. A Földtől a rádióhullámok mintegy 16 óra 44 perc alatt teszik meg az oda-vissza utat. A Kuiper-övnek viszonylag éles külső pereme van mintegy 50 CSE távolságra a Naptól, tehát a szonda elvileg már elhagyta ezt a külső kisbolygóövet is. Naphoz viszonyított sebessége 13,7 km/s, ami ebben a távolságban hatalmas sebesség és a távolodó pályáján folytatja hosszú útját a külső Naprendszerben.
A New Horizons a tervek szerint a Pluto után még néhány távoli kisbolygót meglátogatna a Kuiper-övben és azon túl is, amíg a fedélzeti energiaellátása elegendő (RTG), van még elegendő üzemanyaga a kiválasztott aszteroida közelében való elrepüléshez szükséges pályakorrekciókhoz, illetve a műszerei – elsősorban a képfelvevő rendszere – működőképesek maradnak. Amennyiben több, közeli elrepülésre alkalmas célobjektum nem lesz, akkor a szonda a bolygóközi plazma és csillagközi gáz és por kölcsönhatásait tudja vizsgálni műszereivel, amíg elegendő energiaellátása lesz még és rádiókapcsolatban marad a Földdel. Ez a lehetőség a Naptól mintegy 70-100 CSE közötti távolságig fennmaradhat.
Az Arrokoth közelében történt sikeres elrepülés előtt 2018-tól nagy földi optikai távcsövekkel folytatódott az űrszonda útvonalához közeli, megközelítésre alkalmas Kuiper-objektumok keresése. A chilei 4 méteres Blanco teleszkóp Dark Energy Camera műszerével, valamint a hawaii-szigeteki Mauna Kea csúcsán levő japán 8,2 méteres Subaru teleszkóp HSC (Hyper Suprime-Cam) kamerája segítségével nagy látómezőben, nagy határfényességgel lehet a csillagok között lassan vándorló égitestekre vadászni.
Wesley C. Fraser, a kanadai Victoria Egyetem Fizikai és Csillagászati Tanszék kutatója által vezetett csoport egy friss publikációban a Subaru teleszkóppal a Kuiper-övben és azon túl felfedezett új kis égitestekkel kapcsolatos eredményeket ismertették.
A Subaru HSC kamerája 1,77 négyzetfok látómezejű és a leghalványabb objektum, amit rögzíteni képes egy új szűrőn át 90 másodperc alatt, 27 magnitúdós fényességű. A távoli, lassú látszó mozgású objektumok detektálására egy új képfeldolgozási módszert is kidolgoztak. A nagy távcső és az új módszer együtt alkalmas volt 239 új objektum felfedezésére a Kuiper-övben és azon túl.
Az új objektumok mozgásából a pályahajlásuk (inklináció) szögét és a naptávolságukat közelítőleg meghatározták, de még nagy a hibahatár ezekre az értékekre. A pályahajlás az ekliptika síkjához közeli értékektől a csaknem 75 fokos értékig terjed. A Naptól mért távolságuk 20 – 160 CSE közötti. A legtöbbjük az eddig ismert Kuiper-övben van (kb. 30 és 50 CSE között), azonban egy új sűrűsödés is feltűnt 70 és 100 CSE között, ami felveti a lehetőségét egy második Neptunuszon túli kisbolygóövnek. Ez a külső Kuiper-öv mintegy 30 CSE széles sáv vagy gyűrű, benne kisbolygókkal és néhány törpebolygóval. Ez nem lenne egyébként annyira meglepő, mert más csillagok körüli törmelékkorongok között is van, ami több koncentrikus gyűrűsávból áll. Ma még nem tudjuk, de lehet, hogy a New Horizons egy ilyen külső objektum közelében fog majd elrepülni, ha lehetősége lesz rá.
A New Horizons Subaru TNO égboltfelmérő programnak a 239 új objektum felfedezése még csak az első, de nagy lépése volt. Az objektumokat követni kell, amivel pályájukat pontosítani lehet, ez viszont időigényes az elegendően hosszú pályaív megfigyelése miatt. A kis égitestek alapvető tulajdonságait is meg kell határozni fotometriai megfigyelésekkel: méret, közelítő alak, a felszíni fényvisszaverő képesség (albedó), színindexek, színkép, színképosztály, kémiai összetétel, tengelykörüli forgási periódus. Ezeket nagy földi- és űrtávcsövekkel kell majd elvégezni a látható fény tartományában és ha lehet, akkor infravörösben is.
A Subaru és más nagy teleszkópok a jövőben folytatják a klasszikus Kuiper-övön túli kis égitestek keresését, ami nélkülözhetetlen a most talált második Kuiper-öv létezésének bizonyításához és jellemzéséhez.
A hír a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” projekt témaköréhez kapcsolódik.
Források: