Астрономы с помощью телескопа «Хаббл» обнаружили, что одна из систем астероидов в поясе Койпера может быть не двойной, а тройной.
Если это открытие подтвердится, то оно станет лишь вторым примером такой сложной системы в далеком поясе Койпера, который скрыт за орбитой планеты Нептун. Оно также может изменить представления ученых о формировании астероидных систем в поясе Койпера.
Система, которая уже получила название 148780 Altjira, позволяет ученым усовершенствовать собственные модели того, как три гравитационно взаимосвязанных объекта движутся в космическом пространстве.
Призыв «Проблема трех тел«Задача трех тел состоит в нахождении координат и скоростей трех материальных точек в произвольный момент времени при заданных начальных условиях и учете только гравитационного взаимодействия. является одной из самых сложных проблем для ученых с начала времен. Исаак Ньютон опубликовал свой научный труд «Principia» в 1687 году.
«Вселенная полна множества систем из трех тел, включая самые близкие к Земле звезды: звездную систему Альфа Центавра, и мы обнаружили, что пояс Койпера может не быть исключением», — подчеркивает он. выпускник Школы физики и астрономии Университета Бригама Янга, руководитель группы астрономов Майя Нельсен
Первый ледяной космический объект пояса Койпера, известный как 1992 QB, был обнаружен астрономами Дэйвом Джуиттом и Джейн Лу в 1992 году. С тех пор в каталог было добавлено еще 3 000 объектов.
По оценкам ученых, пояс Койпера, имеющий форму ледяного пончика и находящийся на расстоянии 4,5 миллиарда километров от Солнца, может содержать еще несколько сотен тысяч объектов диаметром более 16 км.
Считается, что пояс Койпера простирается на расстояние до 7,4 миллиарда километров от Солнца, что примерно в 50 раз больше расстояния между Землей и нашей материнской звездой.
Тройная астероидная система Альтжира находится в центре пояса Койпера, в 6 миллиардах километров от Солнца.
Как система астероидов Альтжира может помочь астрономам в изучении пояса Койпера
Первые изображения, полученные с помощью телескопа «Хаббл» показал, что система Altjira 148780 состоит из двух объектов, расположенных на расстоянии 7,6 тыс. км друг от друга.
Однако повторные наблюдения показали, что один из объектов на самом деле состоит из двух астероидов.
Эти астероиды находятся так близко друг к другу, что их невозможно различить по отдельности с такого большого расстояния.
«Для таких маленьких и далеких объектов расстояние между двумя внутренними членами системы составляет доли пикселя в камере «Хаббла», поэтому, чтобы определить, что это тройка, нужно использовать неизобразительные методы», — объясняет Майя Нельсен.
Астрономам потребовалось 17 лет и данные из «Хаббл» и обсерватория Кек в Гавайи, чтобы наблюдать за изменениями орбиты системы Альтжира и сделать окончательные выводы.
Полученная информация была добавлена к нескольким сценариям моделирования, наиболее вероятным из которых является наличие системы из трех гравитационно взаимосвязанных астероидов.
«Другие возможности заключаются в том, что внутренний объект представляет собой бинарную контактную систему, в которой два отдельных тела сближаются настолько, что сталкиваются, или что-то на самом деле удивительно плоское, похожее на блин», — предполагает Майя Нельсен.
Наблюдения, проведенные астрономами с помощью «ХабблНаблюдения «Хаббла» за системой Альтжира подтверждают теорию происхождения пояса Койпера, которая предсказывает прямой гравитационный коллапс дискообразной материи, окружавшей молодое Солнце 4,5 миллиарда лет назад.
Этот коллапс похож на процесс звездообразования, но в гораздо меньших масштабах. Звездообразование из плотных областей пыли и газа также может приводить к появлению двойных и тройных систем.
Альтернативная теория пояса Койпера, рассматривающая эти ледяные астероиды как результат столкновений крупных тел, не привела бы к образованию тройной системы, как это представлено в системе Альтжиры.
Предстоящие наблюдения за Альтжирой с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба будут особенно интересны в третью годовщину ее образования.
«Альтжира вступила в эпоху затмения, когда внешнее тело проходит перед центральным телом. Это будет продолжаться в течение следующих 10 лет, что даст ученым прекрасную возможность узнать о ней больше», — добавляет Майя Нельсен.
Исследование было опубликовано в журнале The Planetary Science Journal