The Cooperi vöö on viimase kümnendi jooksul olnud lõputu avastuste allikas. Alustades kääbusplaneedist Eris , mida esmakordselt täheldati 2003. aastal Mike Browni juhitud Palomari observatooriumi uuringus, on avastatud palju huvitavaid Kuiperi vööobjekte (KBO), millest mõned on suuruselt võrreldavad Pluutoga.
Ja vastavalt uuele aruandele IAU Väikeplaneedi Keskus , on Pluuto orbiidi tagant avastatud veel üks keha. Ametlikult määratud kui 2014 UZ224 , asub see keha Päikesest umbes 14 miljardi km (90 AU ehk 8,5 miljardi miili) kaugusel. See kääbusplaneet pole mitte ainult meie päikeseperekonna uusim liige, vaid ka meie Päikesest kõige kaugemal asuv stabiilse orbiidiga keha.
Avastuse tegid Michigani ülikooli astrofüüsika professor David Gerdes ja erinevad kolleegid, kes on seotud ülikooliga. Tumeenergia uuring (DES) – projekt, mis tugineb Cerro Tololo Ameerikavaheline observatoorium Tšiilis. Varem on Gerdesi uurimistöö keskendunud tumeenergia tuvastamisele ja universumi paisumisele.
Instrument DECam, mida näidati enne Cerro Tololo observatooriumi Blanco teleskoobi sisestamist. Krediit: noao.edu
Selle eesmärgi saavutamiseks on DES viimased viis aastat uurinud ligikaudu kaheksandikku taevast, kasutades Dark Energy Camera (DECam), 570-megapikslist kaamerat, mis on paigaldatud kaamerale. Victor M. Blanco teleskoop Cerro Tololos. Selle instrumendi tellis USA. Energeetikaosakond, et viia läbi kaugete galaktikate uuringuid, ja dr Gerdes aitas selle loomisel kaasa.
Pole üllatav, et sama tehnoloogia on võimaldanud avastusi teha ka Päikesesüsteemi serval. Kaks aastat tagasi kutsus Gerdes just seda tegema bakalaureuseõppe üliõpilaste rühma (suveprojekti osana). Need õpilased uurisid DES aastatel 2013–2016 tehtud pilte liikuvate objektide kohta. Sellest ajast peale on analüüsimeeskonda kasvanud vanemteadlased, järeldoktorid, magistrandid ja bakalaureuseõppe üliõpilased.
Kui kauged tähed ja galaktikad näivad nendel piltidel paigal, siis kauged TNO-d ilmusid aja jooksul erinevates kohtades – seepärast nimetatakse neid 'transientideks'. Nagu dr Gerdes selgitab oma 2014. aasta UZ224 teabeleht , mis on saadaval tema kaudu Michigani ülikooli koduleht :
'Mööduvate sündmuste tuvastamiseks kasutasime tehnikat, mida tuntakse kui 'erinevuskuvamist'. Kui teeme uue pildi, lahutame sellest pildi samast taevapiirkonnast, mis on tehtud teisel ööl. Objektid, mis ei muutu, kaovad selles lahutamises ja meile jäävad vaid siirded... See protsess annab miljoneid siirdeid, kuid ainult umbes 0,1% neist osutub kaugeteks väikeplaneetideks. Nende leidmiseks peame 'punktid ühendama' ja määrama, millised siirded on erinevatel öödel erinevates asendites tegelikult samad. Nende ühendamiseks on palju punkte ja PALJU muid võimalikke viise.
2014. aasta UZ224 pildid, mis on näidatud kolmel DECamiga saadud slaidil. Krediit: David Gerdes / DES / Michigani ülikool
See oli raske protsess. Lisaks sellele, et on vaja tuhandeid arvuteid aadressil Fermilab sadade terabaitide andmete töötlemiseks pidi meeskond kirjutama selleks spetsiaalsed programmid. Gerdes ja tema kolleegid toetusid ka Pennsylvania ülikooli professorite Masao Sako ja Gary Bernsteini abile, kes aitasid kaasa peamistele läbimurretele, mis võimaldasid neil teha erinevusi kogu uuringupiirkonnas.
Lõpuks, kümneid uusi Trans-Neptuuni objekte (TNO-d), millest üks oli 2014. aasta UZ224. Nende tähelepanekute kohaselt võib selle läbimõõt olla 350–1200 km ja ühe meie Päikese tiirlemiseks kulub 1136 aastat. Perspektiivi huvides on Pluuto läbimõõt 2370 km ja selle tiirlemisperiood on 248 aastat.
Stephanie Hamilton, Michigani ülikooli magistrant, oli projektiga isiklikult seotud. Tema roll oli 2014. aasta UZ224 suuruse kindlaksmääramine, mis ainuüksi esialgsete vaatluste põhjal oli keeruline. Nagu ta ütles Universe Todayle e-posti teel:
'Ainuüksi objekti heledus nähtavas valguses oleneb nii selle suurusest kui ka peegeldusvõimest, nii et te ei saa ühte neist omadustest üheselt kindlaks määrata, eeldamata teise väärtust. Õnneks on sellele probleemile lahendus olemas – ka soojus, mida objekt kiirgab, on võrdeline selle suurusega, nii et lisaks optilistele mõõtmistele ka soojusmõõtmise saamine tähendab, et saame siis arvutada objekti suuruse ja albeedo (peegeldusvõime) ilma, et peaksime seda tegema. oletada üht või teist.
'Me suutsime saada oma objektist kujutise soojuslainepikkusel, kasutades Atacama suur millimeetri/submillimeetri massiiv (ALMA) Tšiilis. Töötan selle kallal, et ühendada kõik meie andmed, et määrata suurus ja albedo, ning loodame esitada oma tulemuste kohta paberi umbes novembri keskpaigas.
Kunstiline renderdus näitab teoreetiliselt üheksanda planeedi kauget vaadet tagasi päikese poole. Arvatakse, et planeet on gaasiline, sarnane Uraanile ja Neptuunile. Hüpoteetiline välk süttib öise poole. Krediit: Caltech/R. Vigastatud (IPAC)
Kuid nagu kõigi 'kääbusplaneetidega' seotud asjadega, on ka selle avastuse osas olnud mõningaid lahkarvamusi. Arvestades objekti mõõtmeid, on mõned, kes kahtlevad, kas märgis kehtib või mitte. Kuid nagu Gerdes teabelehel märgib, vastab see põhiosa enamikule eeltingimustest:
'Vastavalt IAU ametlikele juhistele peab kääbusplaneet vastama neljale kriteeriumile. See peab a) tiirlema ümber päikese (kontrolli!), b) ei ole satelliit (kontrolli!) c) ei ole oma orbiidi ümbert naabruskonda puhastanud (kontrolli!) ja d) sellel peab olema piisavalt mass, et olla ümar. Just see viimane üksus on ebakindel ja ainus viis kindel on saada pilt, mis on piisavalt detailne, et selle kuju tegelikult näha. Sellegipoolest on üle 400 km läbimõõduga objekt tõenäoliselt ümmargune.
Gerdes ja tema meeskond loodavad olla hõivatud, kirjutades nende leide üksikasjaliku dokumendi, kasutades ALMA massiivi, et saada rohkem hinnanguid 2014. aasta UZ224 suuruse kohta, ja sõeludes andmeid, et otsida Kuiperi vööst rohkem objekte. See hõlmab muinasjutte Planeet 9 , mida astronoomid on aastaid otsinud.
Arvestades selle kaugust Päikesest, ei mõjutaks planeedi 9 olemasolu 2014. aasta UZ224 orbiiti ja seetõttu pole sellest abi. Gerdes on siiski optimistlik, et tõendid selle tohutu keha kohta on andmetes olemas. Arvestades aega ja palju andmetöötlust, võivad nad selle lihtsalt üles leida! Vahepeal on see äsja avastatud objekt tõenäoliselt paljude põnevate uuringute keskpunkt.
'See on omaette huvitav objekt – sellised kauged objektid on 'kosmilised jäägid' ürgsest kettast, millest sündis päikesesüsteem,' kirjutab Gerdes. 'Neid uurides ja nende leviku, orbiidi omaduste, suuruste ja pinnaomaduste kohta rohkem teada saades saame rohkem teada protsesside kohta, mis tekitasid päikesesüsteemi ja lõpuks ka meie.'
Lisalugemist: 2014. aasta UZ224 teabeleht (Michigani ülikool)