Una vista de las órbitas de Buffy y otros objetos del cinturón de Kuiper. Crédito de imagen: CFHT Haga Click para agrandar
Un equipo de astrónomos que trabaja en Canadá, Francia y Estados Unidos descubrió un pequeño cuerpo inusual que orbita alrededor del Sol más allá de Neptuno, en la región que los astrónomos llaman el cinturón de Kuiper. Este nuevo objeto está dos veces más lejos del Sol que Neptuno y tiene aproximadamente la mitad del tamaño de Plutón. La órbita altamente inusual del cuerpo es difícil de explicar utilizando teorías previas sobre la formación del Sistema Solar exterior.
Actualmente 58 unidades astronómicas del Sol (1 unidad astronómica, o UA, es la distancia entre la Tierra y el Sol), el nuevo objeto nunca se acerca a más de 50 UA, porque su órbita está cerca de circular. Casi todos los objetos del cinturón de Kuiper descubiertos más allá de Neptuno están entre 30 UA y 50 UA de distancia. Más allá de 50 UA, el cinturón principal de Kuiper parece terminar, y los pocos objetos que se han descubierto más allá de esta distancia han estado en órbitas de muy alta excentricidad (no circulares). La mayoría de estas órbitas de alta excentricidad son el resultado de Neptuno "arrojando" el objeto hacia afuera por una honda gravitacional. Sin embargo, debido a que este nuevo objeto no se acerca a más de 50 UA, se necesita una teoría diferente para explicar su órbita. Para complicar el problema, la órbita del objeto también tiene una inclinación extrema, inclinada (inclinada) a 47 grados con respecto al resto del Sistema Solar.
El descubrimiento y el seguimiento
El objeto, que recibió la designación oficial XR 190 de 2004 en el anuncio oficial de la Unión Astronómica Internacional, fue descubierto durante la operación de rutina de la Encuesta del plano eclíptico de Canadá-Francia (CFEPS) que se ejecuta como parte de la Encuesta heredada en el Telescopio Canadá Francia Hawaii. Por ahora, los descubridores están usando el apodo temporal "Buffy" para identificar el nuevo objeto, aunque han propuesto un nombre oficial diferente de acuerdo con los procedimientos normales para nombrar dichos objetos.
Buffy fue extraído de la montaña de datos de Legacy Survey (aproximadamente 50 gigabytes por hora de operación) por poderosas computadoras que peinaban las imágenes telescópicas y producían cientos de candidatos. Los astrónomos luego examinan a los candidatos para identificar los cometas distantes.
La astrónoma Lynne Allen, de la Universidad de Columbia Británica, fue la primera en ver el nuevo objeto, ya que completó la identificación inicial en el curso del procesamiento de datos CFEPS desde diciembre de 2004. "Fue bastante brillante en comparación con los objetos habituales del cinturón de Kuiper que nosotros usamos". encontrar ", dijo el Dr. Allen," pero lo que fue más interesante fue lo lejos que estaba ".
El brillo del objeto implica que es probable que tenga entre 500 y 1000 kilómetros (300 a 600 millas) de diámetro. Buffy es, por lo tanto, un objeto de cinturón de Kuiper muy grande, pero aproximadamente media docena son más grandes.
"Inmediatamente nos dimos cuenta de que el objeto estaba aproximadamente dos veces más lejos que Neptuno del Sol y que su órbita era potencialmente casi circular", dijo el profesor de UBC Brett Gladman, quien notó la naturaleza inusual del objeto al determinar su órbita, "pero otras observaciones fueron requeridos."
Se requieren uno o dos años de observaciones de un objeto del cinturón de Kuiper antes de que sus órbitas puedan medirse con precisión. Las primeras observaciones adicionales de Buffy llegaron en octubre de 2005 cuando Gladman y Phil Nicholson de la Universidad de Cornell utilizaron el telescopio Hale de 5 metros para volver a observar el objeto.
La medición de la nueva posición de Buffy demostró que la órbita no solo estaba extremadamente inclinada, inclinada (inclinada) a 47 grados con respecto al plano del sistema planetario (esencialmente vinculando el registro de un objeto del cinturón de Kuiper), sino que confirmó que Buffy era diferente a cualquier otro anteriormente. objeto conocido porque estaba en una órbita casi circular a una distancia muy grande.
Joel Parker (Instituto de Investigación del Sudoeste), así como JJ Kavelaars (Consejo Nacional de Investigación de Canadá, Instituto de Astrofísica Herzberg) y Wes Fraser (Universidad de Nueva York), tomaron más medidas de la posición de Buffy en imágenes de telescopios en los Observatorios Nacionales de Kitt Peak en Arizona. Victoria), hasta noviembre de 2005, refinó la estimación del acercamiento más cercano de Buffy al Sol. Observaciones adicionales, para confirmar aún más la órbita, donde luego fueron proporcionadas por el proyecto CFHT Legacy Survey. Los astrónomos deberán esperar hasta febrero de 2006 para medir los detalles de la órbita de Buffy.
El equipo ha informado de su hallazgo al Minor Planet Center, la cámara de compensación para mediciones astronómicas de nuevos planetas menores. "Encontrar el primer objeto conocido con una órbita casi circular más allá de 50 UA es realmente intrigante", reaccionó Brian Marsden, director del MPC.
Teorías desafiantes
Aunque no es el objeto más pequeño, más grande ni más distante descubierto en esta región, el nuevo objeto del cinturón de Kuiper tiene una órbita muy inusual que desafía las teorías de la evolución del Sistema Solar.
¿Por qué la órbita de Buffy se considera tan inusual? Solo otro objeto detectado, Sedna, permanece a más de 50 unidades astronómicas (UA) del Sol en toda su órbita. Sin embargo, Sedna está en una órbita muy elíptica, llegando a 76 UA antes de viajar más allá de 900 UA. En contraste, Buffy pasa todo su tiempo en el rango estrecho entre 52 y 62 UA del Sol. Combinado con la inclinación en su órbita, este nuevo objeto desafía las teorías actuales sobre la historia del Sistema Solar temprano.
Los astrónomos han detectado otros objetos del cinturón de Kuiper que pasan la mayor parte de su tiempo más allá de 50 UA. Estos están en órbitas muy elípticas, y casi todos se acercan dentro de las 38 UA del Sol. Ese acercamiento cercano coloca esos objetos al alcance de la influencia gravitacional de Neptuno. Por lo general, se cree que estos objetos han sido dispersados a sus órbitas actuales por una honda gravitacional con Neptuno. Este grupo de objetos se llamaba así el "Disco disperso".
Antes del descubrimiento de Buffy, se descubrieron algunos otros objetos del cinturón de Kuiper que pasaban gran parte de su tiempo más allá de 50 UA como los del "Disco disperso", pero no se acercaban al alcance gravitacional de Neptuno. Este grupo ha sido denominado "Disco disperso extendido". Dos de sus miembros son TL8 de 1995 y YW134 de 2000, que se acercan a 40 UA del Sol pero tienen órbitas bastante elípticas que los llevan de regreso más allá de 60 UA. Otros dos ejemplos extremos del "Disco disperso extendido" son 2000 CR105, que se acerca a 44 UA, y Sedna, que nunca se acerca más al Sol que 76 UA.
Debido a sus grandes excentricidades, es probable que estos objetos hayan sido fuertemente perturbados por algo, aunque no podría haber sido Neptuno porque no se acercan lo suficiente como para dispersarse por la fuerza gravitacional de ese planeta. Como tanto Sedna como CR105 2000 también viajan más allá de 500 UA del sol, una teoría es que después de ser dispersada por Neptuno, una estrella que pasa podría haber alejado a sus acercamientos del Sol.
Buffy es claramente un miembro del "Disco disperso extendido". Sin embargo, la órbita casi circular de Buffy hace que se destaque de los otros miembros. Además, la gran inclinación orbital de Buffy no se explica tan fácilmente por la idea de la estrella que pasa. Si una estrella podría haber afectado a Buffy con tanta fuerza, también debería haber interrumpido gran parte del cinturón principal de Kuiper. Dado que los astrónomos no detectan esa fuerte interrupción, se necesita una teoría más compleja para explicar la órbita de Buffy.
La elusiva explicación puede estar en los efectos secundarios de los reordenamientos del Sistema Solar al principio de su historia. Una posibilidad es que a medida que la órbita de Neptuno se expandió lentamente en el joven Sistema Solar, las complejas interacciones gravitacionales podrían haber causado que algunas órbitas del cinturón de Kuiper se circularan e inclinaran. Si bien la órbita de Buffy podría haberse creado de esta manera, esta teoría no parece explicar 2000 CR105 y Sedna. Este nuevo descubrimiento es emocionante porque nos hace repensar nuestra comprensión de cómo se formó el cinturón de Kuiper.
El futuro
Durante la última media década, las teorías sobre la formación de nuestro Sistema Solar exterior se han llevado a sus límites: se deben explicar los objetos inusuales del cinturón de Kuiper, como Buffy, que nunca se acercan a Neptuno pero tienen una gran inclinación.
Aunque existen teorías que explican los objetos individuales, reproducir todo el conjunto de objetos conocidos con un solo proceso plantea un desafío difícil para los modelos actuales del sistema solar. Debido a que los objetos inusuales, como Buffy, son muy raros, los astrónomos todavía están rascando la superficie de las esquinas oscuras del cinturón de Kuiper. Las futuras encuestas a gran escala que exploran sistemáticamente el cinturón de Kuiper son la única forma de descubrir los misterios de lo que sucedió temprano en la historia de nuestro Sistema Solar.
Fuente original: Telescopio Canadá-Francia-Hawái
