كيف تدرس جسمًا صغيرًا للغاية من الكواكب في الأطراف الخارجية القاتمة لنظامنا الشمسي؟ اجعل جميع أصدقائك من جميع أنحاء العالم ينتظرون حدثًا خاصًا بعيد المنال - إن لم يكن قصير الأجل. أدخل جيمس إليوت من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، الذي عمل مع عشرات المراصد والفلكيين في جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك جاي باساتشوف من كلية ويليامز في ماساتشوستس ، في محاولة لجعل ملاحظات Kuiper Belt Object 55636 ، (المعروفة أيضًا باسم 2002 TX300) جسمًا صغيرًا تدور حول 48 AU بعيدًا عن الشمس. نظرًا لأن KBO هذه صغيرة جدًا وبعيدة جدًا عن عمليات المراقبة المباشرة لسطحها ، قام الفلكيون بتتبع مسارها ورسمه ، واكتشفوا متى سيمر أمام نجم بعيد.
اختفت KBO ، أو مرت أمام نجمة خلفية ساطعة ، وهو حدث استمر لمدة 10 ثوانٍ فقط. لكن في تلك الفترة القصيرة ، تمكن الفلكيون من تحديد حجم الجسم والأبيض. كل من هذه النتائج كانت مفاجئة.
تم العثور على 55636 أصغر مما كان يُعتقد سابقًا ، بقطر 300 كم ، لكنه عاكس للغاية ، مما يعني أنه مغطى بالثلج الأبيض النقي.
تحتوي معظم KBOs المعروفة على أسطح مظلمة بسبب التجوية الفضائية وتراكم الغبار والقصف بالأشعة الكونية ، لذا فإن سطوع 55636 يعني أن لديها آلية إعادة تسطيح نشطة ، أو ربما أنه في بعض الحالات ، يمكن لجليد المياه العذبة أن يستمر لمليارات السنين في المناطق الخارجية النظام الشمسي.
كان 42 فلكيًا من 18 مرصدًا يقعون في أستراليا ونيوزيلندا وجنوب إفريقيا والمكسيك والولايات المتحدة جزءًا من الملاحظات ، ولكن بسبب الطقس والتوقيت ، تمكن مرصدان فقط ، في كل من هاواي ، من اكتشاف الغيبيات. وبالتعاون مع واين روزنج ، قام باساشوف بتنسيق الملاحظات في شبكة تليسكوب مرصد لاس كمبريس الموجود في هاليكالا كريتر في ماوي ، هاواي ، والتي قدمت أفضل الملاحظات.
لكن باساتشوف أخبر مجلة الفضاء أن وجود زاويتين مختلفتين للرؤية للعمل معه يوفر القدرة على إجراء قياسات دقيقة تمامًا لـ KBO.
وقال "لقد كان من الأهمية بمكان أن يكون موقع المراقبة الثاني". "بدونها ، نحن
ما كان ليعرف أين مرت الوتيرة ، خط الغموض ، على جسم دائري أو بيضاوي الشكل ، ولم يكن بإمكاننا تحديد حد أعلى لحجم الجسم. "
وأضاف باشوف أن الوتر بالقرب من حافة جسم ضخم يمكن أن يكون صغيرًا بشكل متلاشي ، موضحًا سبب حاجتهم إلى وترين على الأقل.
على الرغم من أن أسطح الأجسام الأخرى العاكسة للغاية في النظام الشمسي ، مثل الكوكب القزم بلوتو وقمر زحل إنسيلادوس ، يتم تجديدها باستمرار بالجليد الطازج من تكثيف الغازات الجوية أو عن طريق البراكين المبردة التي تفرز الماء بدلاً من الحمم البركانية ، 55636 صغير جدًا لهذه الآليات لتكون في العمل.
قال باساتشوف: "الشيء المثير للدهشة في جسم يبلغ من العمر مليار عام وهو انعكاسي للغاية هو أنه حافظ على انعكاسيته أو جدده ، لذا فإن الاحتمالات تشمل التعتيم الذي نعرفه والذي يحدث في النظام الشمسي الداخلي هو أقل بكثير من المخرج هناك؛ أو يجدد الجسم جليده أو الصقيع من الداخل. نحتاج إلى ملاحظات جديدة أو المزيد من KBO مع غموض ، ونحتاج إلى المزيد من العمل النظري ".
كانت هذه أول ملاحظة "مخططة" ناجحة لـ KBO باستخدام طريقة الغموض النجمية. في عام 2009 ، قام فريق آخر بجولة خلال أربع سنوات ونصف من بيانات هابل للعثور على حالة الغموض التي يبلغ حجمها 975 مترًا (3،200 قدم) صغيرة للغاية وعلى مسافة 6.7 مليار كيلومتر (4.2 مليار ميل).
لعدة سنوات ، عمل باساتشوف وفريقه من كلية ويليامز مع إليوت وآخرين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، بالإضافة إلى أماندا جولبيس من المرصد الفلكي الجنوب أفريقي لدراسة بلوتو عن طريق الغموض. من خلال قياسات دقيقة لسطوع نجم يخفيه أو يحدثه بلوتو ، أظهروا أن جو بلوتو كان دافئًا أو يتوسع قليلاً. الهدف الرئيسي الآن هو معرفة كيف يتغير الجو. سيكون هذا مهمًا بشكل خاص مع مركبة الفضاء نيو هورايزونز في طريقها إلى بلوتو.
قال باساتشوف إنه يعلم أن البياض 55636 سيكون ساطعًا ، لكنه فوجئ بمدى سطوعه. يعتقد أن أصول هذا الجسم تأتي من اصطدام وقع قبل مليار سنة بين واحد من الكواكب القزمة الثلاثة المعروفة في حزام كويبر ، Haumea وجسم آخر تسبب في كسر عباءة Haumea الجليدية إلى اثنتي عشرة جثة أو أصغر ، بما في ذلك 55636.
وقال باشوف: "أخبرني مايك براون (KBO وصياد الكواكب القزم من كالتيك) العام الماضي ، قبل الملاحظات ، أن الجسم سيكون انعكاسيًا لأنه موجود في عائلة Haumea ، وأن Haumea نفسه به بياض مرتفع".
عمل باساتشوف مع براون وفريقه العام الماضي في محاولة لالتقاط الغموض المتبادل لعبور Haumea مع قمرها ناماكا باستخدام تلسكوب Palomar 5 أمتار ، لكنهم لم ينجحوا في اكتشاف التأثير الصغير للغاية ، بالنظر إلى فترة دوران Haumea السريعة .
استخدم إليوت طريقة الغموض لاكتشاف حلقات أورانوس منذ عقود ويستمر في الدفاع عن الطريقة.
وقال باساتشوف إن الملاحظة الأخيرة للرقم 55636 كانت مجزية للغاية. "لقد كانت ملاحظة رائعة ، ويسرني جدًا أن أكون جزءًا منها." هو قال. "أنا فخور بأن جميع الرسوم البيانية الثلاثة في مقالة الطبيعة ، وكلا من الملاحظات الناجحة ، تم ترتيبها أو إجرائها من قبل فريق ويليامز كوليدج لدينا."
وأضاف أن أي ملاحظة من هذا القبيل تتضمن على الأقل هذه العناصر الأربعة: التنبؤات الفلكية ، والملاحظات ، وتخفيض البيانات ، والتفسير.
قال باساشوف: "كنا محظوظين للغاية ومهتمين بالنجاح مع الملاحظات". "لكن من المهم أن نلاحظ أن جيم إليوت وزملائه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ومرصد لويل يعملون منذ سنوات لتحسين طرق التنبؤ لجعلها دقيقة بما يكفي لهذا الغرض. وكانت هذه هي المرة الأولى التي تكون فيها التنبؤات دقيقة بما يكفي لتستحق الضغط الشامل على التلسكوبات التي قمنا بتجميعها. أننا التقطنا الحدث ، بالقرب من مركز التنبؤ بالتمهيد ، هو الفضل لفريق علم الفلك ".
ملاحظة: تم تحديث هذه المقالة في 6/20.
المصادر: Williams College ، (وتبادل البريد الإلكتروني مع Jay Pasachoff) ، MIT ، BBC ، Nature
