Не все так просто: Хаббл виявив у поясі Койпера рідкісний приклад задачі трьох тіл

Астрономи за допомогою телескопа «Хаббл» виявили, що одна з систем астероїдів у поясі Койпера може бути неподвійною, а потрійною.

У разі, якщо це відкриття підтвердиться, це буде лише другим прикладом подібної складної системи у далекому поясі Койпера, який ховається за орбітою планети Нептун. Це також може змінити уявлення науковців про формування систем астероїдів у поясі Койпера. Система, що вже отримала назву 148780 Altjira, дає науковцям змогу вдосконалити власні моделі того, як рухаються у космічному просторі три гравітаційно пов’язані між собою об’єкти.

Так звана «Задача трьох тіл»Задача трьох тіл полягає у пошуку координат і швидкостей трьох матеріальних точок у довільний момент часу за заданих початкових умов та обліку лише гравітаційної взаємодії залишається однією з найскладніших для науковців ще з того часу, як Ісаак Ньютон оприлюднив власну наукову роботу “Початки” у 1687 році.

Перший крижаний космічний об’єкт у поясі Койпера, відомий як 1992 QB, був відкритий астрономами Дейв Джуїтт і Джейном Лу у 1992 році. З того часу до каталогу було внесено ще 3 тис. об’єктів. За підрахунками науковців, у поясі Койпера, який за формою нагадує крижаний бублик та розташовується на відстані 4,5 млрд км від Сонця, можуть ховатись ще кілька сотень тис. об’єктів діаметром понад 16 км.

Вважається, що пояс Койпера простягається на відстань до 7,4 млрд км від Сонця, що приблизно у 50 разів більше за відстань між Землею та нашою материнською зіркою. Потрійна система астероїдів Altjira знаходиться у центрі пояса Койпера, за 6 млрд км від Сонця.

Як система астероїдів Altjira може допомогти астрономам у вивченні пояса Койпера

Перші знімки, отриманні за допомогою телескопа «Хаббл», вказували на те, що система 148780 Altjira складається з двох об’єктів, розташованих на відстані 7,6 тис км один від одного. Однак під час проведення повторних спостережень було виявлено, що один з об’єктів насправді складається з двох астероїдів. Ці астероїди розміщуються настільки близько один до одного, що їх неможливо окремо розрізнити з такої великої відстані.

Астрономам знадобилось 17 років та дані від «Хаббла» і обсерваторії Кека на Гаваях для спостережень за змінами орбіти системи Altjira та остаточних висновків. Отриману інформацію було додано до різноманітних сценаріїв моделювання, найбільш ймовірним з яких є наявність системи з трьох гравітаційно пов’язаних між собою астероїдів.

Спостереження астрономів за допомогою «Хаббла» за системою Altjira підтверджують теорію виникнення поясу Койпера, яка передбачає виникнення прямого гравітаційного колапсу матерії, що мала  форму диска та оточувала молоде Сонце 4,5 млрд років тому. Цей колапс, схожий на процес формування зірок, однак у значно менших масштабах. Утворення зірок з щільних ділянок з пилу та газу також може призводити до виникнення подвійних та потрійних систем.

Альтернативна теорія виникнення поясу Койпера, яка розглядає ці крижані астероїди як результат зіткнень великих тіл, не призвела б до утворення потрійної системи, як це представляється в системі Altjira. Особливо цікавими будуть майбутні спостереження за Altjira, які проведе космічний телескоп «Джеймса Вебба» у третю річницю своєї роботи.

Дослідження опубліковане у журналі The Planetary Science Journal

Джерело: space.com