Kunstneres indtryk af en lille KBO opdaget af Hubble, da den transiterede en stjerne. Bacon (STScI)
Ligesom at finde en nål i en høstak, har Hubble-rumteleskopet opdaget den mindste genstand nogensinde set i synligt lys i Kuiper Belt. Mens Hubble ikke har taget billedet til denne KBO direkte, er dens detektion stadig ret imponerende. Objektet ligger kun 975 meter (3.200 fod) på tværs og en kæmpe 6,7 milliarder kilometer væk. Det mindste Kuiper Belt Object (KBO), der tidligere er set i reflekteret lys, er omtrent 48 km over eller 50 gange større. Dette giver det første observationsbevis for en population af kometstore kroppe i Kuiper Belt.
Objektet, som Hubble detekterer, er så svagt - i 35. størrelse - det er 100 gange svagere end hvad Hubble direkte kan se.
Så hvordan afslørede rumteleskopet så lille krop? Den fortællende signatur af den lille vagabond blev uddraget fra Hubbles pegedata, ikke ved direkte billeddannelse. Da objektet passerede foran a of star, hentede Hubbles instrumenter okkulationen.
Hubble har tre optiske instrumenter kaldet Fine Guidance Sensors (FGS). FGS'erne leverer navigationsinformation med høj præcision til rumobservatoriets holdningskontrolsystemer ved at se på udvalgte ledestjerner til at pege. Sensorerne udnytter lysets bølgete natur for at foretage en præcis måling af stjernernes placering.
I detaljer om et papir, der blev offentliggjort i tidsskriftet den 17. december Natur, Hilke Schlichting fra Californien Institut for Teknologi i Pasadena, Californien, og hendes samarbejdspartnere fastslog, at FGS-instrumenterne er så gode, at de kan se effekten af et lille objekt, der passerer foran en stjerne. Dette ville forårsage en kort okkultation og diffraktionssignatur i FGS-data, da lyset fra baggrundsguidestjernen blev bøjet omkring den mellemliggende KBO.
De valgte 4,5 år af FGS-observationer til analyse. Hubble tilbragte i alt 12.000 timer i denne periode på at se langs en himmelstrimmel inden for 20 grader fra solsystemets ekliptiske plan, hvor størstedelen af KBO'er skulle bo. Holdet analyserede FGS-observationer af i alt 50.000 guide stjerner.
Schlichting og hendes team skurede den enorme database og fandt en enkelt 0,3 sekunders lang okkultationsbegivenhed. Dette var kun muligt, fordi FGS-instrumenterne prøver ændringer i stjernelys 40 gange i sekundet. Okkultationens varighed var kort, hovedsageligt på grund af Jordens orbitalbevægelse omkring Solen.
De antog, at KBO befandt sig i en cirkulær bane og hældede 14 grader til ekliptikken. KBO's afstand blev estimeret fra varigheden af okkultationen, og mængden af dæmpning blev brugt til at beregne størrelsen på objektet. ”Jeg var meget begejstret over at finde dette i dataene,” siger Schlichting.
Hubble-observationer af stjerner i nærheden viser, at en række af dem har Kuiper Belt-lignende skiver af iskolde snavs, der omkranser dem. Disse diske er resterne af planetarisk dannelse. Forudsigelsen er, at i løbet af milliarder af år skal affaldet kollidere, idet objekter af KBO-type slibes ned til stadig mindre stykker, der ikke var en del af den oprindelige Kuiper Belt-befolkning. Kuiper Belt udvikler sig derfor kollisionelt, hvilket betyder, at områdets iskolde indhold er blevet ændret i løbet af de sidste 4,5 milliarder år.
Fundet er en kraftig illustration af evnen til arkiverede Hubble-data til at producere vigtige nye opdagelser. I et forsøg på at afdække yderligere små KBO'er planlægger teamet at analysere de resterende FGS-data i næsten hele varigheden af Hubble-operationer siden lanceringen i 1990.
Kilde: HubbleSite
