Jenseits der Umlaufbahn von Neptun lauern Millionen eisiger Körper, die als transneptunische Objekte bezeichnet werden. Die meisten von ihnen sind sehr klein und erhalten wenig Sonnenlicht, wodurch sie schwach und schwer zu erkennen sind. Eine Gruppe von Astronomen hat jedoch eine clevere neue Technik entwickelt, um TNOs zu finden, und 14 entdeckt, indem sie nur archivierte Daten des Hubble-Weltraumteleskops verwendeten. Sie hoffen, Hunderte weitere aufdecken zu können.
"Transneptunische Objekte interessieren uns, weil sie Bausteine sind, die von der Entstehung des Sonnensystems übrig geblieben sind", sagte der Hauptautor Cesar Fuentes.
Wenn TNOs die Sonne langsam umkreisen, bewegen sie sich vor dem sternenklaren Hintergrund und erscheinen als Lichtstreifen in Zeitbelichtungsfotos. Das Team entwickelte eine Software zur Analyse von Hunderten von Hubble-Bildern, die nach solchen Streifen suchen. Nachdem vielversprechende Kandidaten markiert worden waren, wurden die Bilder visuell untersucht, um jede Entdeckung zu bestätigen oder zu widerlegen.
Die meisten TNOs befinden sich in der Nähe der Ekliptik - eine Linie am Himmel, die die Ebene des Sonnensystems markiert (da das Sonnensystem aus einer Materialscheibe besteht). Daher suchte das Team innerhalb von 5 Grad nach der Ekliptik, um die Erfolgschancen zu erhöhen.
Die 14 Objekte enthalten ein Binärsystem, ähnlich einem Mini-Pluto-Charon-System. Alle waren sehr schwach, die meisten hatten eine Größe von 25 bis 27 (mehr als 100 Millionen Mal schwächer als Objekte, die mit bloßem Auge sichtbar sind).
Zusätzlich konnten Astronomen durch Messung ihrer Bewegung über den Himmel die Umlaufbahn und Entfernung für jedes Objekt berechnen. Durch Kombination von Abstand und Helligkeit (plus einer angenommenen Albedo oder eines angenommenen Reflexionsvermögens) wurde die Größe geschätzt. Die neu entdeckten TNOs haben einen Durchmesser von 40 bis 100 km.
Im Gegensatz zu Planeten, die dazu neigen, sehr flache Bahnen zu haben (bekannt als niedrige Neigung), haben einige TNOs Bahnen, die signifikant von der Ekliptik geneigt sind (hohe Neigung). Das Team untersuchte die Größenverteilung von TNOs mit Umlaufbahnen mit niedriger oder hoher Neigung, um Hinweise auf die Entwicklung der Bevölkerung in den letzten 4,5 Milliarden Jahren zu erhalten.
Im Allgemeinen sind kleinere transneptunische Objekte die zerbrochenen Überreste größerer TNOs. Über Milliarden von Jahren schlagen diese Objekte zusammen und zermahlen sich gegenseitig. Das Team stellte fest, dass die Größenverteilung von TNOs mit Umlaufbahnen mit niedriger oder hoher Neigung ungefähr gleich ist, wenn Objekte schwächer und kleiner werden. Daher haben beide Populationen (niedrige und hohe Neigung) ähnliche Kollisionsverläufe.
Diese erste Studie untersuchte nur ein Drittel eines Quadrats des Himmels, was bedeutet, dass viel mehr Fläche zu vermessen ist. Hunderte zusätzlicher TNOs können sich in den Hubble-Archiven in höheren Ekliptikbreiten verstecken. Fuentes und seine Kollegen beabsichtigen, ihre Suche fortzusetzen.
"Wir haben unsere Fähigkeit bewiesen, TNOs auch mit Daten zu erkennen und zu charakterisieren, die für völlig andere Zwecke bestimmt sind", sagte Fuentes.
Diese Forschung wurde zur Veröffentlichung im Astrophysical Journal angenommen.
Quelle: CfA
