В последние годы астрономы сделали несколько удивительных открытий, которые бросают новый свет на загадки космоса. Одним из таких открытий стало обнаружение редкой стабильной тройки объектов пояса Койпера (КБО), которая может дать новые подсказки для решения одной из самых сложных задач в астрономии — «проблемы трех тел».
Открытие системы 148780 Altjira
Система, известная как 148780 Altjira, была обнаружена с помощью космического телескопа Хаббла и обсерватории Кек на Гавайях. Астрономы считают, что это может быть подтверждением противоречивой теории о том, что некоторые КБО могли образоваться в результате гравитационного коллапса первичных материалов вокруг Солнца. Эта теория противоречит широко распространенным представлениям о том, что большинство КБО формируется в результате столкновений.
Пояс Койпера.PicLumen
Если это открытие подтвердится, Altjira станет только второй подтвержденной тройной системой за пределами Нептуна и может указывать на то, что такие тройные системы гораздо более распространены в поясе Койпера, чем считалось ранее.
Проблема трех тел
В физике «проблема трех тел» относится к динамике объектов (таких как планеты, звезды или другие небесные тела) в системах, где существуют три отдельных тела и как они оказывают гравитационное воздействие друг на друга. «Вселенная полна трехтелесных систем, включая ближайшие к Земле звезды в системе Альфа Центавра, и мы начинаем понимать, что пояс Койпера может не быть исключением», — говорит Майя Нелсен, ведущий автор нового исследования, посвященного этому открытию.
Растущий каталог объектов пояса Койпера
Считаемые остатками ранней солнечной системы, более 3000 КБО были каталогизированы с момента их первоначального открытия в начале 1990-х годов. Ученые предполагают, что сотни тысяч других могут существовать, измеряющих более 10 миль в диаметре.
Взаимодействие объектов в космосе.
Ранее считавшийся планетой, Плутон теперь классифицируется как крупнейший известный КБО. Благодаря своему размеру о Плутоне было собрано множество данных, в отличие от его меньших «сородичей» в поясе Койпера, изучение которых затруднено из-за их небольшого размера и большого расстояния от Земли.
Астрономы получили четкие изображения только двух КБО: Плутона и Аррокота, последний из которых ученые называют контактным бинарным объектом. Эти наблюдения стали возможны благодаря миссии NASA «Новые горизонты».
Уникальная система Altjira
Находясь на расстоянии 3,7 миллиарда миль от Солнца, система Altjira состоит из трех гравитационно связанных объектов (КБО). Недавние изображения, полученные телескопом Хаббл, изначально показали два КБО, которые, как было установлено, разделены почти на 4700 миль. Однако дополнительный анализ показал, что самый внутренний объект на самом деле состоит из двух отдельных тел, которые так близки друг к другу, что визуально различить их невозможно.
«С такими маленькими и далекими объектами расстояние между двумя внутренними членами системы составляет долю пикселя на камере Хаббла», — говорит Нелсен. «Поэтому необходимо использовать немедицинские методы, чтобы обнаружить, что это тройка».
Сравнительные размеры крупнейших ТНО и Земли.Chesnok, LexiconCC BY-SA 3.0
Используя почти 17 лет наблюдений с Хаббла и обсерватории Кек, команда смогла отслеживать движение системы, анализируя орбиту самого удаленного тела. Изучение объекта выявило странные изменения в движении, что может свидетельствовать о том, что он имеет необычную эллипсоидную форму или что два объекта на самом деле движутся вместе.
Загадки проблемы трех тел и Altjira
«Тройная система была лучшим вариантом, когда мы подставили данные Хаббла в различные сценарии моделирования», — говорит соавтор Дарин Рагоззини, также из Бригам-Янг Университета. Рагоззини и его коллеги считают, что существуют и другие возможности, такие как бинарная система — два объекта, которые касаются друг друга, или что предполагаемая пара внутренних объектов имеет странную форму, напоминающую эллипсоид или плоскую «блинную» форму.
Если это подтвердится, возможное открытие еще одной тройной системы будет важным, поскольку это намекнет на вероятность того, что эти КБО «триплеты» не так редки, как считалось ранее. Более того, дополнительные открытия тройных систем могут подтвердить идею о том, что КБО могли образоваться как многотелесные системы на ранних этапах, а не как остатки столкновений или слияний, произошедших гораздо позже.
«Altjira вошла в сезон затмения, когда внешнее тело проходит перед центральным телом», — сказала Нелсен. «Это будет продолжаться в течение следующих десяти лет, предоставляя ученым отличную возможность узнать о нем больше».
В течение следующего десятилетия ожидается, что недавние изображения Хаббла Altjira будут дополнены дальнейшими исследованиями с использованием космического телескопа Джеймса Уэбба, который значительно поможет в предстоящих наблюдениях третьего цикла, которые помогут астрономам лучше охарактеризовать эту необычную систему КБО.
