Owocne badania. Astronomowie odkryli ponad 100 nowych obiektów trans-neptunowych

News/Kosmos 17.03.2020
Owocne badania. Astronomowie odkryli ponad 100 nowych obiektów trans-neptunowych

Owocne badania. Astronomowie odkryli ponad 100 nowych obiektów trans-neptunowych

Analizując dane z przeglądu Dark Energy Survey, naukowcy znaleźli ponad 300 obiektów trans-neptunowych (TNO) w odległych rejonach Układu Słonecznego, daleko za orbitą Neptuna. Ponad 100 z nich to obiekty dotąd nieznane.

Co ciekawe, celem przeglądu DES nie jest poszukiwanie takich obiektów, a zrozumienie natury ciemnej energii poprzez wykonywanie bardzo precyzyjnych zdjęć południowego nieba. To na nich badacze poszukują odległych galaktyk i supernowych. Jak się jednak okazuje, dokładność tych zdjęć pozwala także obserwować wiele obiektów znacznie bliższych, znajdujących się wewnątrz naszego układu planetarnego.

Ponieważ DES zaprojektowano do badania galaktyk i supernowych, badacze musieli opracować nową metodę śledzenia ruchu obserwowanych obiektów.

W trakcie poszukiwań obiektów trans-neptunowych, teleskopy wykonywały pomiary co godzinę lub dwie, dzięki czemu badacze mogli rejestrować przesuwające się na tle gwiazd obiekty Układu Słonecznego.

Skupiając się na danych z czterech pierwszych lat przeglądu DES, naukowcy zaczęli od bazy danych zawierającej 7 mld punktów, potencjalnych obiektów, które na zdjęciach wybijały się ponad poziom tła. Następnie z bazy danych usunięto wszystkie obiekty widoczne w tym samym miejscu w ciągu różnych nocy czyli gwiazdy, galaktyki i supernowe. W ten sposób powstała baza 22 mln obiektów przejściowych. Na tym etapie naukowcy podjęli próbę poszukiwania par lub trypletów obiektów znajdujących się blisko siebie i łączenia ich liniami, które wskazywałyby w rzeczywistości przemieszczanie się obiektów po niebie.

Gdy 7 mld kropek zredukowano do około 400 obiektów, które obserwowano w ciągu co najmniej 6 nocy obserwacyjnych, badacze rozpoczęli weryfikację uzyskanych wyników.

Z listą potencjalnych obiektów w ręku, musieliśmy upewnić się, że to faktycznie są rzeczywiste obiekty – mówi Pedro Bernardinelli, student na Uniwersytecie Pensylwanii i główny autor odkrycia.

Aby zawęzić listę potencjalnych TNO do rzeczywistych obiektów, naukowcy wrócili do pierwotnej bazy danych w celu odnalezienia ich także na zdjęciach wykonanych w trakcie innych nocy.

Załóżmy, że znaleźliśmy w danych obiekt, który obserwowaliśmy w trakcie sześciu różnych nocy obserwacyjnych. Ten sam fragment nieba obserwowaliśmy jednak przez 25 nocy. Musimy zatem sprawdzić czy potencjalny obiekt też się na nich znajduje tylko został odsiany na wcześniejszym etapie analizy – mówi prof. Gary Bernstein.

Neptun w obiektywie sondy Voyager 2 w 1989 r.

Po wielu miesiącach precyzowania metody i analizy zdjęć, badacze odkryli 316 obiektów trans-neptunowych, wśród których znalazło się 245 odkrytych przez DES i 139 nowych obiektów nigdy wcześniej nie obserwowanych.

Zważając na to, że aktualnie znamy około 3000 takich obiektów, to katalog obiektów TNO odkrytych w katalogu DES stanowi 10 proc. całości.

Pluton, najbardziej znany obiekt trans-neptunowy, znajduje się 40 razy dalej od Słońca niż Ziemia, a obiekty TNO odkryte w danych z przeglądu DES znajdują się w zakresie odległości od 30 do 90 razy dalej od Słońca niż Ziemia.

Teraz, po zakończeniu trwającego 6 lat przeglądu DES, badacze powtarzają swoją analizę na całym katalogu DES obejmującym sześć lat obserwacji. Możemy zatem się spodziewać odkrycia kolejnych obiektów TNO. Według niektórych badaczy wkrótce do naszych katalogów może dołączyć nawet 500 takich obiektów.

Metodę opracowaną przez Bernardinelliego będzie można wykorzystać do poszukiwania obiektów trans-neptunowych także w kolejnych przeglądach astronomicznych, np. w nadchodzącym przeglądzie prowadzonym w Obserwatorium Very C. Rubin. W ramach tego przeglądu, teleskopy będą w stanie wykryć jeszcze słabsze i odleglejsze obiekty niż DES.

Dołącz do dyskusji