«Хаббл» и «Джеймс Уэбб» обнаружили 27 новых объектов за Нептуном

Космические телескопы «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» объединили усилия для изучения одних из самых далеких и миниатюрных объектов нашей звездной системы — транснептуновых объектов (ТНО). Совместные наблюдения привели к открытию 27 новых, диаметр которых составляет от 10 до 40 километров. Две научные статьи по итогам этого исследования были опубликованы в Astronomical Journal.

Эти ледяные тела вращаются вокруг Солнца далеко за орбитой Нептуна. Они родились на самой заре формирования Солнечной системы как планетезимали — «строительные блоки», которым так и не удалось вырасти в полноценные планеты. Теоретические модели предсказывали, что за миллиарды лет такие мелкие объекты должны были пережить бесчисленное количество столкновений. Удары космических тел обязаны были перемешать вещество на их поверхности, изменив химический состав и цвет по сравнению с более крупными ТНО.

Однако новые данные опровергли эту гипотезу. Оказалось, что крошечные ТНО выглядят так же, как и в день своего рождения.

Ученые разделяют ТНО на две основные группы. Объекты, зародившиеся в поясе Койпера, движутся по почти круговым орбитам в плоскости эклиптики. Их называют динамически «холодными», так как они практически не меняли своего положения с момента формирования. Другие ТНО изначально сформировались между Ураном и Нептуном. Растущие планеты-гиганты своим гравитационным влиянием выбросили их на вытянутые и наклоненные орбиты, образовав так называемый Рассеянный диск. Эти объекты называют динамически «горячими».

Удивительно, но даже «горячие» ТНО, пережившие мощный гравитационный хаос, сохранили свой первоначальный состав. Как отмечают авторы работы, эти тела «помнят» место своего рождения, несмотря на то, что их орбиты были полностью перетасованы. Открытие ставит перед астрофизиками дилемму: либо вдали от Солнца происходит гораздо меньше столкновений, чем считалось ранее, либо эти удары по какой-то причине не способны разрушить и изменить поверхность малых планетезималей.

Определить точные размеры ТНО помогло инфракрасное зрение «Уэбба». В видимом диапазоне яркость объекта зависит от его отражательной способности (альбедо) — крупное темное тело может казаться таким же тусклым, как и маленькое, но покрытое блестящим льдом. В инфракрасном же спектре светимость объекта привязана строго к его физическому размеру.

Анализ показал неожиданный результат: очень маленьких ТНО на окраинах системы оказалось значительно меньше, чем предсказывали модели. При этом и «холодная», и «горячая» популяции продемонстрировали одинаковое распределение размеров. Это означает, что процесс зарождения планетезималей одинаково эффективен в совершенно разных регионах ранней Солнечной системы — будь то плотные и горячие или разреженные и холодные участки протопланетного диска.

Проведенная работа раздвинула границы возможностей современных технологий. Открытые ТНО невероятно тусклые — их видимая звездная величина составляет от 24,1 до 29,3. Астрономы сравнивают эту задачу с попыткой разглядеть рой светлячков на поверхности Луны, находясь при этом на Земле. На сегодняшний день это самое глубокое и детальное погружение в неизведанные просторы за Нептуном.

В Солнечной системе найдено небесное тело, где год длится 1648 земных лет

Обнаружен новый объект за Плутоном — возможный древний реликт Солнечной системы

Астрономы обнаружили одну из крупнейших малых планет за орбитой Плутона

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX