Астрономи, використовуючи телескоп «Хаббл», виявили, що одна з систем астероїдів у поясі Койпера може складатися не з двох, а з трьох об’єктів. Якщо це відкриття підтвердиться, воно стане лише другим випадком виявлення такої складної системи в цьому віддаленому регіоні, розташованому за орбітою планети Нептун. Відкриття має потенціал змінити уявлення вчених про формування астероїдних систем у поясі Койпера. Система, що отримала назву 148780 Altjira, дозволяє науковцям удосконалити свої моделі руху трьох гравітаційно пов’язаних об’єктів у космосі.
Про це розповідає ProIT
Значення задачі трьох тіл у астрономії
Так звана «Задача трьох тіл» полягає у знаходженні координат і швидкостей трьох матеріальних точок у будь-який момент часу за заданих початкових умов, враховуючи лише гравітаційну взаємодію. Ця задача залишається однією з найскладніших для астрономів з часів публікації роботи Ісаака Ньютона “Початки” у 1687 році.
«Всесвіт заповнений безліччю систем із трьох тіл, включаючи найближчі до Землі зірки — зіркову систему Альфа Центавра, і ми виявляємо, що пояс Койпера може не бути винятком», — зазначила Майя Нельсен, випускниця факультету фізики та астрономії Університету імені Бригама Янга та керівниця групи астрономів.
Перший крижаний космічний об’єкт у поясі Койпера, відомий як 1992 QB, був відкритий астрономами Дейвом Джуїттом і Джейном Лу у 1992 році. Відтоді каталог поповнився ще трьома тисячами об’єктів. Науковці вважають, що в поясі Койпера може бути ще кілька сотень тисяч об’єктів діаметром понад 16 км, а сам пояс простягається на відстань до 7,4 млрд км від Сонця.
Спостереження системи Altjira та їхні наслідки
Система Altjira розташована в центрі поясу Койпера, приблизно за 6 млрд км від Сонця. Перші знімки, отримані за допомогою телескопа «Хаббл», свідчили про те, що система складається з двох об’єктів, відстань між якими становить 7,6 тис. км. Однак під час повторних спостережень було виявлено, що один з об’єктів насправді є двома астероїдами, що розміщуються настільки близько, що їх неможливо окремо спостерігати з такої великої відстані.
«Для об’єктів такого малого розміру і таких далеких відстань між двома внутрішніми членами системи становить частку пікселя на камері Хаббла, тому для того, щоб виявити, що це трійка, доводиться використовувати методи, не пов’язані з отриманням зображень», — пояснює Майя Нельсен.
Астрономам знадобилось 17 років та дані від «Хаббла» і обсерваторії Кека на Гаваях для спостережень за змінами орбіти системи Altjira і остаточних висновків. Цю інформацію було додано до різних сценаріїв моделювання, з яких найбільш ймовірним є наявність системи з трьох гравітаційно пов’язаних з собою астероїдів.
Спостереження астрономів підтверджують теорію виникнення поясу Койпера, яка передбачає прямий гравітаційний колапс матерії, що оточувала молоде Сонце 4,5 млрд років тому. Цей колапс схожий на процес формування зірок, але відбувається в значно менших масштабах.
Майбутні спостереження системи Altjira, які проведе космічний телескоп «Джеймса Вебба», обіцяють додаткову інформацію про цю складну систему.
«Altjira вступила в сезон затемнень, коли зовнішнє тіло проходить перед центральним тілом. Це триватиме наступні 10 років і дасть вченим чудову нагоду дізнатися про неї більше», — зазначає Майя Нельсен.
Дослідження опубліковане у журналі The Planetary Science Journal.