science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De reis van Neptunus tijdens de vroege planeetvorming verliep soepel en kalm

Artist's opvatting van een losjes vastgebonden binair planetoïde paar zoals die bestudeerd door Fraser et al. in dit werk dat leidde tot de conclusie dat Neptunus's hoeden van hen naar de Kuipergordel als geleidelijk en zachtaardig van aard. Krediet:Gemini Observatorium/AURA, kunstwerk door Joy Pollard

Dr. Wes Fraser van Queen's leidde een internationaal onderzoeksproject 'Colours of the Outer Solar Systems Origins Survey' Col-OSSOS, die gebruikmaakt van gegevens die zijn verzameld met de Frederick C. Gillett Gemini North Telescope en Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT), beide op Maunakea op Hawaï. Door gelijktijdig gebruik te maken van twee telescopen van wereldklasse, Het team van Dr. Fraser was in staat om uniek onderzoek te produceren met een wereldwijde impact.

Het onderzoek richtte zich op de Kuipergordel - een gebied in de ruimte voorbij de gasreus Neptunus. Het gebied heeft meer dan 1, 700 bekende ijzige objecten, die overblijfselen zijn van het vroege zonnestelsel. Normaal gesproken zijn objecten die in dit gebied worden gevormd rood van kleur.

Echter, tijdens zijn onderzoek identificeerde Dr. Fraser een klein aantal 'vreemde' objecten, die opvallen als uniek blauw en ronddraaien in binaire paren die om elkaar heen draaien, zoals de maan om de aarde draait.

Astronomen hebben altijd gedacht dat deze objecten gevormd zijn in het hart van de Kuipergordel, maar de bevindingen van Dr. Fraser, die zijn gepubliceerd in Natuurastronomie vandaag (dinsdag 4 april), suggereren dat de blauwe dubbelsterren zich in feite in een gebied veel dichter bij de zon vormden en vervolgens enkele miljarden jaren geleden door de zwaartekrachtstoten van Neptunus naar hun huidige banen in de verre Kuipergordel werden geleid.

Het onderzoek van Dr. Fraser geeft aan dat toen Neptunus van 20 AU naar zijn huidige locatie op 30 AU verhuisde, dit was een zeer langzame en rustige beweging, waardoor de fragiele en losjes gebonden binaire bestanden over een vergelijkbare afstand konden worden geduwd als waar ze momenteel worden gevonden, zonder te worden verstoord in twee afzonderlijke afzonderlijke objecten.

Het bespreken van de betekenis van de bevindingen, Dr. Fraser zei:"Dit onderzoek heeft het venster geopend voor nieuwe aspecten van het begrijpen van de vroege stadia van planeetgroei. We hebben nu een solide greep op hoe en waar deze blauwe dubbelsterren zijn ontstaan.

De Gemini North-telescoop (voorgrond, rechts) met de Canada-France-Hawaii Telescope op de achtergrond (links). Afbeelding verkregen tijdens waarnemingen voor Col-OSSOS en beide telescopen wijzen op hetzelfde doel. Credit:De Gemini North-telescoop (voorgrond, rechts) met de Canada-France-Hawaii Telescope op de achtergrond (links). Afbeelding verkregen tijdens waarnemingen voor Col-OSSOS en beide telescopen wijzen op hetzelfde doel. Krediet:Gemini Observatorium/AURA, foto van Joy Pollard.

"Er is enig bewijs geweest over hoe Neptunus zich naar buiten bewoog naar 30 AU. Onze hypothese over hoe deze blauwe dubbelsterren zijn gekomen waar ze zijn, vereist dat de migratie van Neptunus grotendeels een soepele en rustige beweging was.

"Dit nieuwe programma maakt gebruik van twee telescopen van wereldklasse:de Gemini-Noord- en Canada-Frankrijk-Hawaï-telescopen, tegelijkertijd. Daarbij, we zijn in staat om uitgebreide spectrale informatie te verzamelen over het ultraviolette, optisch, en nabij-infrarood golflengtebereiken. Zonder dit programma en de betrokken partners, deze grote doorbraak in het onderzoek zou niet mogelijk zijn geweest."

Meg Schwamb, astronoom bij het Gemini Observatorium, merkte op:"Door nauw samen te werken, Gemini North en de Canada-Frankrijk-Hawaï-telescopen coördineerden hun bewegingen om de objecten van de Col-OSSOS Kuipergordel bijna tegelijkertijd te observeren."

"Door deze gelijktijdige waarnemingen op Maunakea konden we het licht van dezelfde kant van het Kuipergordel-object meten, het wegnemen van een van de belangrijkste uitdagingen bij het bestuderen van lichamen in het zonnestelsel die roteren."

Todd Burdullis, QSO operations specialist bij CFHT die hielp bij het coördineren van de observaties, merkte op:"Het was een uitdaging om de gelijktijdige observaties met het Col-OSSOS-team en het Gemini-observatorium te faciliteren, maar maakte de weg vrij voor een beter begrip van de oorsprong van deze blauwe binaries.

"Tegelijkertijd de twee faciliteiten observeerden alle kleuren van het buitenste zonnestelsel voor het Col-OSSOS-team."