Хаббл обнаружил, что дуэт пояса Койпера может быть трио

Эта концепция художника изображает один из возможных сценариев для системы 148780 Altjira в поясе Койпера солнечной системы. Вероятно, это иерархическая тройная формация, в которой два очень близких компаньона вращаются вокруг третьего члена на большем расстоянии. Автор: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)

Если система 148780 Altjira окажется второй подобной системой из трех тел, обнаруженной в регионе, это будет означать, что могут существовать и другие подобные тройки, ожидающие своего открытия, что подтвердит определенную теорию истории нашей Солнечной системы и формирования объектов пояса Койпера (KBO).

Известные с 1992 года, объекты пояса Койпера представляют собой примитивные ледяные остатки ранней солнечной системы, обнаруженные за орбитой Нептуна. На сегодняшний день каталогизировано более 3000 объектов пояса Койпера, и ученые подсчитали, что может быть еще несколько сотен тысяч объектов, диаметр которых превышает 10 миль. Самый большой объект пояса Койпера — карликовая планета Плутон.

Открытие Хаббла является решающим подтверждением теории формирования пояса Койпера, в которой три небольших каменистых тела не были результатом столкновения в оживленном поясе Койпера, а вместо этого образовались как трио непосредственно из гравитационного коллапса материи в диске материала, окружающем недавно сформированное солнце, около 4,5 миллиардов лет назад. Хорошо известно, что звезды образуются путем гравитационного коллапса газа, обычно парами или тройками, но идея о том, что космические объекты, подобные объектам пояса Койпера, формируются аналогичным образом, все еще изучается.

Система Альтьира расположена на внешних границах Солнечной системы, на расстоянии 3,7 миллиарда миль, или в 44 раза большем, чем расстояние между Землей и Солнцем. Снимки Хаббла показывают два объекта пояса Пояса, расположенных на расстоянии около 4700 миль (7600 километров) друг от друга. Однако исследователи говорят, что повторные наблюдения уникального совместного орбитального движения объектов указывают на то, что внутренний объект на самом деле представляет собой два тела, которые находятся так близко друг к другу, что их невозможно различить на таком большом расстоянии.

«Для объектов такого малого размера и таких далеких расстояние между двумя внутренними членами системы составляет долю пикселя на камере Хаббла, поэтому для того, чтобы обнаружить, что это тройка, приходится использовать методы, не связанные с получением изображений», — сказал Нельсен.

Это требует времени и терпения, объяснил Нельсен. Ученые собрали 17-летнюю базу данных наблюдений с Хаббла и обсерватории Кека, наблюдая за орбитой внешнего объекта системы Альтьира.

«Со временем мы увидели, что ориентация орбиты внешнего объекта изменилась, что указывает на то, что внутренний объект был либо очень вытянутым, либо на самом деле представлял собой два отдельных объекта», — сказал Дэрин Рагоззин, также из Университета имени Бригама Янга, соавтор исследования Альтжиры , опубликованного в журнале The Planetary Science Journal.

«Тройная система оказалась наилучшим вариантом, когда мы поместили данные Хаббла в различные сценарии моделирования», — сказал Нельсен. «Другие возможности заключаются в том, что внутренний объект — это контактный двойной объект, где два отдельных тела становятся настолько близкими, что соприкасаются друг с другом, или что-то на самом деле странно плоское, как блин».

В настоящее время в поясе Койпера идентифицировано около 40 двойных объектов. Теперь, когда две из этих систем, вероятно, тройные, исследователи говорят, что, скорее всего, они смотрят не на странность, а на популяцию систем из трех тел, сформированных при одних и тех же обстоятельствах. Однако сбор этих доказательств требует времени и повторных наблюдений.

Единственными объектами пояса Койпера, которые были подробно исследованы, являются Плутон и меньший объект Аррокот, который миссия NASA New Horizons посетила в 2015 и 2019 годах соответственно. New Horizons показали, что Аррокот является контактным двойным, что для объектов пояса Койпера означает, что два объекта, которые приближались друг к другу, теперь соприкасаются и/или слились, что часто приводит к форме арахиса. Рагоззин описывает Альтжиру как «двоюродного брата» Аррокота, члена той же группы объектов пояса Койпера. Они оценивают, что Альтжира в 10 раз больше Аррокота, однако ее ширина составляет 124 мили (200 километров).

Хотя не планируется миссия по облету Альтьиры для получения деталей уровня Аррокота, Нельсен сказал, что есть другая предстоящая возможность для дальнейшего изучения интригующей системы. «Альтьира вступила в сезон затмений, когда внешнее тело проходит перед центральным телом. Это продлится в течение следующих десяти лет, давая ученым прекрасную возможность узнать о ней больше», - сказал Нельсен. Космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА также присоединяется к изучению Альтьиры, поскольку он проверит, выглядят ли компоненты одинаково в своих предстоящих наблюдениях цикла 3.

Больше информации: Maia A Nelsen et al, Beyond Point Masses. IV. Trans-Neptunian Object Altjira Is Likely a Hierarchical Triple Discovered through Non-Keplerian Motion, The Planetary Science Journal (2025). DOI: 10.3847/PSJ/ad864d

Источник: NASA