Kunstneres inntrykk av en liten KBO oppdaget av Hubble da den transiterte en stjerne. Bacon (STScI)
Som å finne en nål i en høystakk, har Hubble-teleskopet oppdaget den minste gjenstanden som er sett i synlig lys noensinne i Kuiper Belt. Mens Hubble ikke avbildet denne KBO direkte, er deteksjonen fortsatt ganske imponerende. Objektet ligger bare 975 meter (3 200 fot) over hele og hele 6,7 milliarder kilometer unna. Det minste Kuiper Belt-objektet (KBO) sett tidligere i reflektert lys er omtrent 48 km over, eller 50 ganger større. Dette gir det første observasjonsbeviset for en befolkning av kometstore kropper i Kuiper Belt.
Objektet som Hubble oppdager er så svakt - i 35. størrelsesorden - det er 100 ganger svakere enn hva Hubble kan se direkte.
Så hvordan avdekket romteleskopet en så liten kropp? Den fortellende signaturen til den lille vagabonden ble trukket ut fra Hubbles pekedata, ikke ved direkte avbildning. Da objektet passerte foran a of star, plukket Hubbles instrumenter opp okkupasjonen.
Hubble har tre optiske instrumenter kalt Fine Guidance Sensors (FGS). FGS-ene gir navigasjonsinformasjon med høy presisjon til romobservatoriets holdningskontrollsystemer ved å se på utvalgte ledestjerner for å peke. Sensorene utnytter lysets bølgelignende natur for å foreta en nøyaktig måling av plasseringen av stjerner.
I detaljer om et papir som ble publisert i tidsskriftet 17. desember Natur, Hilke Schlichting fra California Institute of Technology i Pasadena, California, og hennes samarbeidspartnere slo fast at FGS-instrumentene er så gode at de kan se effekten av en liten gjenstand som passerer foran en stjerne. Dette ville føre til en kort okkultasjon og diffraksjonssignatur i FGS-dataene når lyset fra bakgrunnsstyrestjernen ble bøyd rundt den mellomliggende forgrunnen KBO.
De valgte 4,5 år med FGS-observasjoner for analyse. Hubble brukte totalt 12.000 timer i løpet av denne perioden på å se langs en himmelstrimmel innenfor 20 grader fra solsystemets ekliptiske plan, der flertallet av KBO-er skulle bo. Teamet analyserte FGS-observasjonene av 50 000 guide stjerner totalt.
Gjennom å finne den enorme databasen fant Schlichting og teamet hennes en enkelt 0,3 sekunders lang okkultasjonshendelse. Dette var bare mulig fordi FGS-instrumentene prøver forandringer i stjernelys 40 ganger i sekundet. Okkultasjonens varighet var kort, hovedsakelig på grunn av jordens orbitalbevegelse rundt sola.
De antok at KBO befant seg i en sirkulær bane og skrått 14 grader mot ekliptikken. KBOs avstand ble estimert fra varigheten av okkultasjonen, og mengden dimming ble brukt til å beregne størrelsen på objektet. "Jeg var veldig glad for å finne dette i dataene," sier Schlichting.
Hubble-observasjoner av stjerner i nærheten viser at en rekke av dem har Kuiper Belt-lignende plater av isete rusk som omkranser dem. Disse platene er restene av planetdannelse. Forutsigelsen er at ruskene over milliarder av år skulle kollidere, og slipe gjenstandene av KBO-typen ned til stadig mindre biter som ikke var en del av den opprinnelige Kuiper Belt-befolkningen. Kuiperbeltet er derfor i utvikling, og det betyr at områdets iskalde innhold har blitt endret de siste 4,5 milliarder årene.
Funnet er en kraftig illustrasjon av evnen til arkiverte Hubble-data til å produsere viktige nye funn. I et forsøk på å avdekke flere små KBO-er, planlegger teamet å analysere de gjenværende FGS-dataene i nesten hele varigheten av Hubble-operasjoner siden lanseringen i 1990.
Kilde: HubbleSite
