Afbeelding tegoed: NASA
De nieuwste taak van de Hubble-ruimtetelescoop is het opsporen van ongrijpbare Pluto-achtige objecten die op de loer liggen aan de uiterste rand van ons zonnestelsel - waarvan er vele in paren lijken te reizen zoals Pluto en zijn maan Charon. Deze objecten zijn geclassificeerd als Kuipergordelobjecten (KBO) en zijn te vinden in een uitgestrekte gordel voorbij Neptunus. Tot dusver is 1% van de KBO's binaire systemen gebleken, een feit dat astronomen in verwarring brengt.
De Hubble-ruimtetelescoop van NASA is op het spoor van een intrigerende nieuwe klasse van een zonnestelselobject dat een Pluto "mini-me" zou kunnen worden genoemd? vage en vluchtige objecten die in paren reizen in het ijskoude, mysterieuze buitenste rijk van het zonnestelsel dat de Kuipergordel wordt genoemd.
In resultaten die vandaag zijn gepubliceerd in het tijdschrift Nature, rapporteert een team van astronomen onder leiding van Christian Veillet van de Canada-France-Hawaii Telescope Corporation (CFHT) in Kamuela, Hawaii, de meest gedetailleerde waarnemingen tot nu toe van het Kuiper Belt-object (KBO) 1998 WW31, die vier jaar geleden werd ontdekt en vorig jaar door de CFHT als binair werd beschouwd.
Pluto en zijn maan Charon en talloze ijzige lichamen die bekend staan als KBO's, bewonen een enorm gebied in de ruimte dat de Kuipergordel wordt genoemd. Dit 'autokerkhof' van materiaal dat overblijft van de formatie van het zonnestelsel strekt zich uit van de baan van Neptunus tot 100 keer zo ver als de aarde van de zon is (dat is ongeveer 93 miljoen mijl) en is de bron van ten minste de helft van de kometen met een korte periode die door ons zonnestelsel suizen. Pas recentelijk hebben astronomen ontdekt dat een klein percentage van de KBO's eigenlijk twee objecten zijn die om elkaar heen draaien, binaire bestanden genoemd.
"Meer dan één procent van de ongeveer 500 bekende KBO's is inderdaad binair: een raadselachtig feit waarvoor veel verklaringen zullen worden gegeven in wat een zeer spannend en snel evoluerend onderzoeksveld de komende jaren gaat worden", zegt Veillet.
Hubble kon de totale massa van het paar meten op basis van hun onderlinge baan van 570 dagen (een techniek die Isaac Newton 400 jaar geleden gebruikte om de massa van onze maan te schatten). Het 'oneven paar' 1998 WW31 samen zijn ongeveer 5.000 (0.0002) keer minder zwaar dan Pluto en Charon.
Als een paar walgelijke skaters draaien de binaire KBO's rond een gemeenschappelijk zwaartepunt. De baan van WW31 in 1998 is de meest excentrieke ooit gemeten voor elk binair zonnestelselobject of planetaire satelliet. De baanafstand varieert met een factor tien, van 2500 tot 25.000 mijl (4.000 tot 40.000 kilometer). Het is moeilijk vast te stellen hoe KBO's reizen in tweetallen. Ze zijn misschien op die manier gevormd, geboren als een tweeling, of kunnen worden veroorzaakt door botsingen waarbij een enkel lichaam in tweeën wordt gesplitst.
Al sinds de eerste KBO werd ontdekt in 1992, hebben astronomen zich afgevraagd hoeveel KBO's binaire bestanden kunnen zijn, maar algemeen werd aangenomen dat de waarnemingen voor de meeste telescopen te moeilijk zouden zijn. De inzichten die kunnen worden verkregen door studie van binaire KBO's zouden echter significant zijn: het meten van binaire banen levert schattingen op van KBO-massa's, en onderlinge verduisteringen van de binaire gegevens stellen astronomen in staat individuele afmetingen en dichtheden te bepalen. Ervan uitgaande dat een fractie van KBO's binair zou moeten zijn - net zoals is ontdekt in de asteroïdengordel - begonnen astronomen uiteindelijk te zoeken naar gravitationeel verstrengelde paren van KBO's.
Dan, precies een jaar geleden, op 16 april 2001, kondigden Veillet en medewerkers de eerste ontdekking aan van een binaire KBO: 1998 WW31. Sindsdien hebben astronomen de ontdekkingen van nog zes binaire KBO's gerapporteerd. "Het is verbazingwekkend dat iets dat zo moeilijk lijkt te doen en vele jaren in beslag neemt, een lawine van ontdekkingen kan veroorzaken", zegt Veillet. Vier van die ontdekkingen werden gedaan met de Hubble-ruimtetelescoop: twee werden ontdekt met een programma onder leiding van Michael Brown van het California Institute of Technology in Pasadena, CA, en twee andere met een programma onder leiding van Keith Noll van het Space Telescope Science Institute in Baltimore, MD. De gevoeligheid en resolutie van Hubble is ideaal voor het bestuderen van binaire KBO's omdat de objecten zo zwak en zo dicht bij elkaar zijn.
De Kuipergordel is een van de laatste grote ontbrekende puzzelstukjes om de oorsprong en evolutie van ons zonnestelsel en planetaire systemen rond andere sterren te begrijpen. Stofschijven die rond andere sterren worden gezien, kunnen worden aangevuld door botsingen tussen objecten van het Kuiper Belt-type, die onder sterren lijkt te voorkomen. Deze botsingen bieden fundamentele aanwijzingen voor de geboorte van planetaire systemen.
Oorspronkelijke bron: Hubble News Release
