Artistieke impressie van een kleine KBO gedetecteerd door Hubble tijdens het passeren van een ster. Spek (STScI)
Net als het vinden van een naald in een hooiberg, heeft de Hubble-ruimtetelescoop het kleinste object ontdekt dat ooit in zichtbaar licht in de Kuipergordel is gezien. Hoewel Hubble deze KBO niet rechtstreeks in beeld bracht, is de detectie ervan nog steeds behoorlijk indrukwekkend. Het object is slechts 975 meter (3200 voet) breed en maar liefst 6,7 miljard kilometer (4,2 miljard mijl) verwijderd. Het kleinste Kuipergordelobject (KBO) dat eerder in gereflecteerd licht werd gezien, is ongeveer 48 km (30 mijl) breed of 50 keer groter. Dit levert het eerste observationele bewijs voor een populatie van komeetgrote lichamen in de Kuipergordel.
Het door Hubble gedetecteerde object is zo zwak - met een magnitude van 35 - het is 100 keer zwakker dan wat Hubble direct kan zien.
Dus hoe ontdekte de ruimtetelescoop zo'n klein lichaam? De veelbetekenende handtekening van de kleine vagebond werd gehaald uit de aanwijsgegevens van Hubble, niet door directe beeldvorming. Toen het object voor een ster voorbijging, pakten de instrumenten van Hubble de occulatie op.
Hubble heeft drie optische instrumenten genaamd Fine Guidance Sensors (FGS). De FGS's bieden uiterst nauwkeurige navigatie-informatie aan de houdingscontrolesystemen van het ruimteobservatorium door te kijken naar geselecteerde gidssterren om te wijzen. De sensoren maken gebruik van het golfachtige karakter van licht om de locatie van sterren nauwkeurig te meten.
In details van een paper gepubliceerd in het nummer van 17 december van het tijdschrift Natuur, Hilke Schlichting van het California Institute of Technology in Pasadena, Californië, en haar medewerkers hebben vastgesteld dat de FGS-instrumenten zo goed zijn dat ze de effecten van een klein object voorbij een ster kunnen zien. Dit zou een korte verduistering en diffractiesignatuur in de FGS-gegevens veroorzaken, aangezien het licht van de achtergrondgeleiderster rond de tussenliggende voorgrond KBO werd gebogen.
Ze selecteerden 4,5 jaar FGS-waarnemingen voor analyse. Hubble bracht in deze periode in totaal 12.000 uur door met kijken langs een strook lucht binnen 20 graden van het ecliptische vlak van het zonnestelsel, waar de meerderheid van de KBO's zou moeten wonen. Het team analyseerde de FGS-waarnemingen van in totaal 50.000 gidssterren.
Bij het doorzoeken van de enorme database troffen Schlichting en haar team één occultatie-evenement van 0,3 seconde aan. Dit was alleen mogelijk omdat de FGS-instrumenten 40 keer per seconde veranderingen in sterrenlicht bemonsteren. De duur van de occultatie was kort, voornamelijk vanwege de omloopbaan van de aarde rond de zon.
Ze gingen ervan uit dat de KBO in een cirkelvormige baan was en 14 graden naar de ecliptica neigde. De afstand van de KBO werd geschat op basis van de duur van de verduistering en de hoeveelheid dimmen werd gebruikt om de grootte van het object te berekenen. 'Ik vond het heel spannend om dit terug te vinden in de data', zegt Schlichting.
Hubble-waarnemingen van sterren in de buurt laten zien dat een aantal van hen Kuipergordel-achtige schijven van ijzig puin om zich heen hebben. Deze schijven zijn de overblijfselen van planetaire vorming. De voorspelling is dat over een periode van miljarden jaren het puin zou moeten botsen, waardoor de KBO-achtige objecten worden vermalen tot steeds kleinere stukken die geen deel uitmaakten van de oorspronkelijke Kuipergordel-populatie. De Kuipergordel evolueert daarom in botsing, wat betekent dat de ijzige inhoud van de regio de afgelopen 4,5 miljard jaar is gewijzigd.
De bevinding is een krachtige illustratie van het vermogen van gearchiveerde Hubble-gegevens om belangrijke nieuwe ontdekkingen te produceren. In een poging extra kleine KBO's te ontdekken, is het team van plan de resterende FGS-gegevens te analyseren voor bijna de volledige duur van Hubble-operaties sinds de lancering in 1990.
Bron: HubbleSite
