Các nghệ sĩ ấn tượng về một KBO nhỏ được Hubble phát hiện khi nó đi qua một ngôi sao. Thịt xông khói (STScI)
Giống như tìm thấy một cây kim trong đống cỏ khô, Kính thiên văn vũ trụ Hubble đã phát hiện ra vật thể nhỏ nhất từng thấy trong ánh sáng khả kiến trong Vành đai Kuiper. Trong khi Hubble đã trực tiếp hình ảnh KBO này, phát hiện của nó vẫn còn khá ấn tượng. Các đối tượng chỉ là 975 mét (3.200 feet) trên và một con số khổng lồ 6,7 tỷ kilômét (4,2 tỷ dặm). Nhỏ nhất Kuiper Belt Object (KBO) nhìn thấy trước đây trong ánh sáng phản xạ là khoảng 48 km (30 dặm) trên, hoặc 50 lần lớn hơn. Điều này cung cấp bằng chứng quan sát đầu tiên cho một quần thể các sao chổi có kích thước sao chổi trong Vành đai Kuiper.
Đối tượng được Hubble phát hiện rất mờ nhạt - ở cường độ 35 - nó mờ hơn 100 lần so với những gì Hubble có thể nhìn thấy trực tiếp.
Vậy thì làm thế nào mà kính viễn vọng không gian phát hiện ra một cơ thể nhỏ như vậy? Chữ ký thông báo của con vẹt nhỏ được trích xuất từ dữ liệu trỏ của Hubble, chứ không phải bằng hình ảnh trực tiếp. Khi vật thể đi qua phía trước một ngôi sao, các nhạc cụ Hubble đã nhặt được dấu vết.
Hubble có ba dụng cụ quang học gọi là Cảm biến dẫn hướng tốt (FGS). Các FGS cung cấp thông tin điều hướng có độ chính xác cao cho các hệ thống kiểm soát thái độ của đài quan sát vũ trụ bằng cách nhìn vào các ngôi sao dẫn đường được chọn để chỉ. Các cảm biến khai thác bản chất bước sóng của ánh sáng để thực hiện phép đo chính xác vị trí của các ngôi sao.
Chi tiết về một bài báo được xuất bản trong số ra ngày 17 tháng 12 của tạp chí Thiên nhiên, Hilke Schlichting của Viện Công nghệ California ở Pasadena, Calif., Và các cộng tác viên của cô đã xác định rằng các công cụ FGS tốt đến mức họ có thể thấy tác động của một vật thể nhỏ đi qua trước một ngôi sao. Điều này sẽ gây ra một dấu hiệu nhiễu xạ và nhiễu xạ ngắn trong dữ liệu FGS khi ánh sáng từ ngôi sao dẫn hướng nền được uốn quanh KBO tiền cảnh xen kẽ.
Họ đã chọn 4,5 năm quan sát FGS để phân tích. Hubble đã dành tổng cộng 12.000 giờ trong khoảng thời gian này để nhìn dọc một dải trời trong vòng 20 độ của mặt trời hệ mặt trời ecliptic, nơi mà phần lớn các KBO nên sống. Nhóm nghiên cứu đã phân tích tổng quan sát FGS của 50.000 ngôi sao dẫn đường.
Quét sạch cơ sở dữ liệu khổng lồ, Schlichting và nhóm của cô đã tìm thấy một sự kiện huyền bí kéo dài 0,3 giây. Điều này chỉ có thể bởi vì mẫu dụng cụ FGS thay đổi trong ánh sao 40 lần một giây. Thời gian của sự huyền bí là phần lớn do chuyển động quỹ đạo Trái đất quanh Mặt trời.
Họ cho rằng KBO nằm trong quỹ đạo tròn và nghiêng 14 độ so với đường hoàng đạo. Khoảng cách KBO nhiệt được ước tính từ thời gian huyền bí và lượng mờ được sử dụng để tính kích thước của vật thể. Tôi đã rất vui mừng khi tìm thấy điều này trong dữ liệu, nói rằng Schlichting.
Quan sát của Hubble về các ngôi sao gần đó cho thấy một số trong số chúng có Kuiper Belt, giống như các mảnh vụn băng giá bao quanh chúng. Những đĩa này là tàn dư của sự hình thành hành tinh. Dự đoán là trong hàng tỷ năm, các mảnh vỡ sẽ va chạm, nghiền nát các vật thể loại KBO xuống thành các mảnh nhỏ hơn không thuộc quần thể Vành đai Kuiper ban đầu. Do đó, Vành đai Kuiper đang phát triển một cách va chạm, có nghĩa là nội dung băng giá của khu vực đã được sửa đổi trong 4,5 tỷ năm qua.
Phát hiện này là một minh họa mạnh mẽ về khả năng lưu trữ dữ liệu của Hubble để tạo ra những khám phá mới quan trọng. Trong nỗ lực khám phá thêm các KBO nhỏ, nhóm dự định phân tích dữ liệu FGS còn lại trong gần như toàn bộ thời gian hoạt động của Hubble kể từ khi ra mắt năm 1990.
Nguồn: HubbleSite
