Впервые в истории астрономы объединили возможности двух самых мощных космических телескопов — «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» — чтобы изучить самые маленькие и тусклые объекты на окраинах Солнечной системы. Результат превзошел ожидания: найдено 27 ранее неизвестных транснептуновых объектов (ТНО), некоторые из которых относятся к самым крошечным телам, когда-либо увиденным напрямую.
Что такое транснептуновые объекты и почему они важны
За орбитой Нептуна находится пояс Койпера — область, где миллиарды лет назад остановился процесс формирования планет. Пыль и камни там так и не слились в крупные миры. Эти ледяные тела — «строительные блоки» планет, сохранившиеся в первозданном виде. Их изучение позволяет заглянуть в прошлое Солнечной системы, понять, как рождались планеты и почему некоторые из них так и не сформировались.
Как проводилось исследование
Ученые наблюдали один и тот же участок неба одновременно двумя телескопами. «Хаббл» работал в видимом свете, а «Джеймс Уэбб» — в инфракрасном. Такое сочетание позволило измерить цвета объектов (которые указывают на состав поверхности), их размеры и орбиты. Всего было обнаружено 27 новых ТНО, а самый маленький из них имеет диаметр всего около 5 километров. Для сравнения: наземные телескопы обычно находят тела от 50 километров, а предыдущие наблюдения «Хаббла» доходили до 30 километров.
Две группы объектов: «холодные» и «горячие»
Астрономы разделили изученные тела на две категории. «Холодные» ТНО движутся по почти круговым орбитам там, где сформировались изначально. «Горячие» родились ближе к Урану и Нептуну, но были выброшены наружу во время миграции планет-гигантов. Сегодня они движутся по вытянутым орбитам, то покидая плоскость Солнечной системы, то возвращаясь в нее.
Неожиданный результат: цвета не меняются
Ученые предполагали, что за миллиарды лет маленькие ТНО многократно сталкивались друг с другом, и их поверхности должны были измениться. Однако наблюдения показали обратное: по цвету крошечные объекты почти не отличаются от своих крупных собратьев. Это означает, что столкновения либо были не такими частыми, как считалось, либо не сильно влияют на состав поверхности. Как выразилась одна из исследователей, самые маленькие тела словно «помнят» историю своего рождения, сохраняя первозданный облик.
Мало объектов — много вопросов
Второй сюрприз: маленьких ТНО оказалось значительно меньше, чем предсказывали некоторые модели формирования планет. Это ставит новые вопросы о том, как именно рождались планетезимали — «кирпичики» будущих планет. Ученые продолжают разбираться в этой загадке.
Что это значит для науки
Открытие не только расширяет каталог известных транснептуновых объектов, но и дает уникальный шанс понять, как формировалась Солнечная система. «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» вместе открыли новое окно в прошлое, показав, что даже самые крошечные ледяные миры могут хранить память о событиях, произошедших более 4 миллиардов лет назад.
Результаты открытия ученых опубликованы в двух взаимодополняющих статьях в The Astronomical Journal.
На обложке: на этом художественном изображении показан транснептуновый объект — небольшое, тусклое, ледяное тело, вращающееся вокруг Солнца за пределами орбиты Нептуна. Эти объекты настолько малы, что даже с помощью космических телескопов НАСА «Хаббл» и «Уэбб» они видны лишь как крошечные точки света. Источник: НАСА, ЕКА, Леа Хустак (STScI)
