science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Kepler heeft honderden asteroïden gevangen

Een selectie van Trojaanse lichtcurven. De vorm van de lichtcurve hangt af van de vorm van de asteroïde en zijn hoogte ten opzichte van de zon. Asteroïde (22056) blijkt een binair object te zijn met een periode van bijna vijftien dagen (rechtsonder). Krediet:Gy. M. Szabo et al. 2016

Eerder, de Kepler-ruimtetelescoop keek recht uit het zonnestelsel in een richting die bijna loodrecht stond op de ecliptica en het vlak van de planeten. Op deze manier, het kan het hele jaar door dezelfde plek observeren, als de zon, en het grootste deel van het zonnestelsel, waren buiten zijn gezichtsveld. Maar sinds het begin van K2-missie, het heeft evenwijdig aan dat vlak waargenomen om beter in evenwicht te zijn met de stralingsdruk van de zon. Deze nieuwe strategie heeft twee belangrijke gevolgen:Een daarvan is dat Kepler zijn gezichtsveld elke drie maanden moet veranderen om de zon te vermijden; de andere is dat ons eigen zonnestelsel, onverwacht, is een doelwit geworden voor de telescoop voor de jacht op exoplaneten.

Voor de meeste astronomen die met Kepler werken, planeten en asteroïden die door de afbeeldingen razen, zijn weinig meer dan hinderlijk bij het bestuderen van de lichtvariaties van sterren. Onderzoekers van de Konkoly en Gothard Observatoria in Hongarije, echter, zag een onderzoekskans in deze bewegende lichtvlekken. In navolging van hun werk met trans-Neptuniaanse objecten, ze onderzochten de lichtvariaties van sommige hoofdgordels en Trojaanse asteroïden in een paar onderzoekspapers. Ze gebruikten een op maat gemaakte pijplijn op basis van het softwarepakket Fitsh, ontwikkeld door teamlid András Pál, om bewegende doelen in de beelden nauwkeurig te meten.

Asteroïden in de hoofdgordel waren niet het doelwit van Kepler, dus selecteerden de astronomen twee uitgebreide mozaïeken die de open sterrenhoop M35 en het pad van de planeet Neptunus bedekten, en volgde eenvoudig alle bekende asteroïden die ze kruisten. De meeste objecten waren één tot vier dagen ononderbroken waarneembaar, wat misschien niet veel lijkt, maar is aanzienlijk langer dan de runs van één nacht die haalbaar zijn met telescopen op de grond. Inderdaad, de onderzoekers hoopten dat met Kepler, ze konden de rotatieperiodes van de asteroïden nauwkeuriger bepalen, zonder de onzekerheden veroorzaakt door hiaten in de data overdag - en dat deden ze, maar slechts voor een fractie van het monster.

Asteroïden zoeven door de beelden van Kepler. De grote, overbelicht object is Neptunus, de kleinere die erop volgt is Nereid, een van zijn manen. Afbeeldingen van sterren zijn afgetrokken voor een betere zichtbaarheid. De video beslaat 69 dagen. Krediet:NASA Ames/András Pál

"We hebben de paden van alle bekende asteroïden gemeten, maar de meeste bleken gewoon te zwak voor Kepler. De dichte stellaire achtergrond in de richting van M35 verminderde het aantal succesvolle detecties verder, " zei Róbert Szabó (Konkoly Observatorium, MTA CSFK), hoofdauteur van het artikel. "Nog altijd, we moeten in gedachten houden dat Kepler nooit bedoeld was om dergelijke studies te doen; daarom, het observeren van vier dozijn asteroïden met nieuwe rotatiesnelheden is al meer dan iemand had verwacht, " hij voegde toe.

De andere studie richtte zich op 56 vooraf geselecteerde Trojaanse asteroïden in het midden van de L4, of "Griekse" groep, die voor Jupiter draait. Omdat ze verder van Kepler verwijderd zijn, ze kunnen gedurende langere perioden worden waargenomen, van 10 tot 20 dagen, zonder onderbreking. En dit bleek cruciaal:veel objecten vertoonden langzame lichtvariaties tussen twee en 15 dagen. Lange periodiciteit suggereert dat wat we zien niet slechts één roterende asteroïde is, maar eigenlijk twee die om elkaar heen draaien - de studie bevestigde dat ongeveer 20 tot 25 procent van de Trojaanse paarden binaire asteroïden of asteroïde-maanparen zijn. Zoals Gyula M. Szabó (ELTE Gothard Astrofysisch Observatorium), hoofdauteur van het andere artikel, zei, "Het schatten van de snelheid van binaire bestanden benadrukt het grote voordeel van Kepler, omdat de interessante periodes, langer dan 24 tot 48 uur, zijn echt moeilijk te meten vanaf de aarde."

Wat Kepler niet zag, zijn snel ronddraaiende Trojaanse paarden. Zelfs voor de snelste een omwenteling duurt meer dan vijf uur, wat suggereert dat de asteroïden die we zien waarschijnlijk ijzig zijn, poreuze voorwerpen, vergelijkbaar met kometen en trans-Neptuniaanse objecten, en verschillend van de meer rotsachtige hoofdgordelobjecten. "Een groot stuk rots kan veel sneller roteren dan een puinhoop of een ijzig lichaam van dezelfde grootte zonder uit elkaar te vallen. Onze bevindingen geven de voorkeur aan het scenario dat Trojaanse paarden arriveerden vanuit het door ijs gedomineerde buitenste zonnestelsel in plaats van naar buiten te migreren vanaf de belangrijkste asteroïde riem, ' zei Szabo.

Kepler richtte op het hart van de L4-zwerm. Groene stippen zijn de bekende Trojaanse paarden, zwarte stippen zijn de waargenomen. Krediet:Gy. M. Szabo et al. 2016

Terwijl Kepler zijn nieuwe missie voortzet, meer objecten van het zonnestelsel komen in zicht, inclusief planeten, manen, asteroïden en kometen. De telescoop die de wetenschap van sterren en exoplaneten heeft getransformeerd, zal ongetwijfeld zijn sporen nalaten in de planetaire wetenschap, ook.