Teleskopi James Webb i Hubble otkrili 27 novih objekata, kruže oko Sunca daleko iza Neptuna

Dva teleskopa u orbiti zajedno su otkrila 27 novih transneptunskih objekata, odnosno TNO-a, od kojih nijedan nije veći od 40 kilometara u prečniku, dok je najmanji širok svega 10 kilometara. Kao što im samo ime govori, TNO-i kruže oko Sunca daleko iza Neptuna. Neki od njih nastali su upravo tamo, u zoru Sunčevog sistema, kao mali planetesimali koji nisu uspjeli napraviti dodatni korak i formirati planete.

Modeli nastanka ovih TNO-a predviđali su da bi njihova površina trebala biti prepuna tragova udara koji su izmiješali površinski materijal, zbog čega bi njihov sastav, a samim tim i boja, trebali biti drugačiji u odnosu na veće TNO-e. Međutim, nova posmatranja koja su predvodile dvije doktorantice Anastasia Morgan sa Univerziteta Northern Arizona i Marielle Eduardo sa Univerziteta Victoria, pokazala su suprotno. Mali TNO-i i dalje izgledaju netaknuto, baš kao na dan kada su nastali.

"Mogli biste zamisliti scenario u kojem bi udari i fragmentacija promijenili sastav površine pa biste tada vidjeli drugačiju boju površine kod malih TNO-a u odnosu na njihovu veću braću. Zato je zaista fascinantno vidjeti da najmanji objekti na neki način 'pamte' i čuvaju historiju načina na koji su nastali", rekla je Morgan, koja je predvodila analizu boje i sastava.

TNO-i koji su izvorno nastali u Kuiperovom pojasu kreću se po gotovo kružnim orbitama oko Sunca i nalaze se u ravni ekliptike, zamišljene ravne "ploče" po kojoj planete i drugi objekti kruže oko naše zvijezde. Za njih se kaže da su dinamički "hladni", jer se od svog nastanka praktično nisu pomjerali.

Međutim, drugi TNO-i nastali su između sedme i osme planete, Urana i Neptuna, ali prije nego što su mogli biti uključeni u te svjetove dok su planete rasle, gravitacijske rezonance izbacile su ih u područje daleko iza Neptuna, gdje su zajedno formirali takozvani "raspršeni disk" objekata koji se kreću po veoma izduženim orbitama, značajno nagnutim u odnosu na ravan Sunčevog sistema. Za takve TNO-e kaže se da su dinamički "vrući". Ipak, čak su i takvi TNO-i očigledno odoljeli promjenama svog površinskog sastava.

"Ovi dinamički vrući TNO-i zadržavaju trag o mjestu na kojem su nastali, iako su im orbite od tada potpuno izmiješane", rekao je David Trilling sa Univerziteta Northern Arizona.

To dovodi do jedne od dvije iznenađujuće mogućnosti. Ili se daleko od Sunca dešava mnogo manje udara nego što su astronomi mislili, što se ne poklapa s onim što mislimo da znamo o gustini populacije objekata u tom području, ili se udari i sudari zaista dešavaju, ali iz nekog razloga ne narušavaju površinu malih TNO-a onoliko koliko bismo očekivali.

Zahvaljujući infracrvenom vidu svemirskog teleskopa James Webb (JWST), Marielle Eduardo uspjela je utvrditi raspodjelu veličina TNO-a. Kada gledamo u vidljivom dijelu spektra, koliko se neki TNO čini sjajnim djelimično zavisi od toga koliko njegova površina reflektuje svjetlost, što je osobina poznata kao albedo. Veće tijelo, čiji sastav nije naročito reflektivan, može izgledati slabije od manjeg objekta prekrivenog sjajnim ledom, ako se oba nalaze na istoj udaljenosti.

Međutim, na infracrvenim talasnim dužinama sjaj objekta uglavnom zavisi od njegove veličine, što omogućava precizno određivanje prečnika svih 27 TNO-a. Iznenađujuće, čini se da postoji manje veoma malih TNO-a nego što predviđaju modeli njihovog nastanka.

"Veoma je zanimljivo da proces formiranja planetesimala na kraju proizvodi istu raspodjelu veličina i kod hladne i kod vruće populacije, uprkos tome što su nastale u različitim područjima ranog Sunčevog sistema. Čini se da proces nije osjetljiv na uslove u disku iz kojeg nastaju planete pa proizvodi planetesimale sličnih veličina bez obzira na to da li je disk vruć ili hladan, te gust ili rastresit", kazala je Eduardo.

Ova posmatranja dovode mogućnosti teleskopa Hubble i JWST do krajnjih granica. TNO-i su nevjerovatno slabi, s prividnim magnitudama između 24,1 i 29,3, što se opisuje kao ekvivalent posmatranju roja krijesnica na Mjesecu sa Zemlje. Zbog toga je ovo dosad najdublje istraživanje relativno nepoznatog područja iza Neptuna, upravo ono što biste očekivali kada se udruže ova dva moćna svemirska teleskopa.