Làm thế nào để bạn nghiên cứu một cơ thể hành tinh cực kỳ nhỏ trong phạm vi bên ngoài mờ của hệ mặt trời của chúng ta? Khiến tất cả bạn bè của bạn từ khắp nơi trên thế giới chờ đợi một sự kiện đặc biệt khó nắm bắt - nếu không nói là ngắn ngủi. Nhập James Elliot từ MIT, người đã làm việc với hàng chục đài thiên văn và nhà thiên văn học trên toàn cầu, bao gồm Jay Pasachoff từ Williams College ở Massachusetts, trong một nỗ lực để quan sát Vật thể Vành đai Kuiper 55636, (còn gọi là 2002 TX300) quay quanh khoảng 48 AU từ Mặt trời. Vì KBO này quá nhỏ và xa để quan sát trực tiếp bề mặt của nó, các nhà thiên văn học đã theo dõi và vạch ra tiến trình của nó, tìm ra khi nào nó sẽ đi qua trước một ngôi sao xa xôi.
KBO huyền bí, hoặc vượt qua trước một ngôi sao nền sáng, một sự kiện chỉ kéo dài 10 giây. Nhưng trong khoảng thời gian ngắn đó, các nhà thiên văn học đã có thể xác định được kích thước vật thể và albedo. Cả hai kết quả này đều đáng ngạc nhiên.
55636 được phát hiện là nhỏ hơn so với suy nghĩ trước đây, đường kính 300km, nhưng nó có độ phản chiếu cao, có nghĩa là nó được bao phủ trong băng trắng, tươi.
Hầu hết các KBO được biết đến đều có bề mặt tối do phong hóa không gian, tích tụ bụi và bắn phá bởi các tia vũ trụ, vì vậy độ sáng của 55636 ngụ ý rằng nó có cơ chế tái tạo bề mặt hoạt động, hoặc có lẽ trong một số trường hợp, băng nước ngọt có thể tồn tại hàng tỷ năm ở bên ngoài của Hệ mặt trời.
42 nhà thiên văn học từ 18 đài thiên văn ở Úc, New Zealand, Nam Phi, Mexico và Mỹ là một phần của các quan sát, nhưng vì thời tiết và thời gian, chỉ có hai đài quan sát, cả ở Hawaii, có thể phát hiện ra sự huyền bí. Làm việc với Wayne Rosing, Pasachoff phối hợp các quan sát tại Mạng lưới Kính viễn vọng Toàn cầu Las Cumbres đặt tại Miệng núi lửa Haleakala trên Maui, Hawaii, nơi thực hiện các quan sát tốt nhất.
Nhưng Pasachoff nói với Tạp chí Không gian rằng có hai góc nhìn khác nhau để hoạt động với điều kiện cung cấp khả năng thực hiện các phép đo khá chính xác của KBO.
Đây là điều hết sức quan trọng để có địa điểm quan sát thứ hai, ông nói. Nếu không có nó, chúng tôi
sẽ không biết nơi nào trên một cơ thể tròn hoặc elip, hợp âm, dòng huyền bí, đã qua và chúng ta không thể đặt giới hạn trên cho kích thước của cơ thể.
Một hợp âm gần rìa của một cơ thể to lớn có thể nhỏ đến đáng kinh ngạc, Pasachoff nói thêm, minh họa tại sao họ cần ít nhất hai hợp âm.
Mặc dù bề mặt của các vật thể phản xạ cao khác trong hệ mặt trời, chẳng hạn như hành tinh lùn Sao Diêm Vương và Sao Thổ Enceladus, liên tục được làm mới bằng băng tươi từ sự ngưng tụ của khí quyển hoặc do cryovolcanism phun ra nước thay vì dung nham, 55636 là quá nhỏ cho các cơ chế này được làm việc.
Điều đáng ngạc nhiên ở một vật thể hàng tỷ năm tuổi rất phản chiếu là nó duy trì hoặc làm mới khả năng phản xạ của nó, ông nói, Pasachoff, vì vậy các khả năng bao gồm sự tối đi mà chúng ta biết xảy ra trong hệ mặt trời bên trong là cách ít hơn nhiều ở đó; hoặc đối tượng làm mới băng hoặc băng từ bên trong. Chúng tôi cần những quan sát mới hoặc nhiều KBO hơn với những điều huyền bí, và chúng tôi cần nhiều công việc lý thuyết hơn.
Đây là lần quan sát thành công đầu tiên được lên kế hoạch của một KBO bằng cách sử dụng phương pháp huyền bí sao. Năm 2009 một nhóm khác lùng sục qua bốn năm rưỡi dữ liệu Hubble tìm thấy trên che khuất của một KBO cực kỳ nhỏ 975 mét (3.200 feet) trên và một con số khổng lồ 6,7 tỷ kilômét (4,2 tỷ dặm).
Trong nhiều năm, Pasachoff và nhóm của ông từ Williams College đã làm việc với Elliot và những người khác từ MIT, cũng như Amanda Gulbis của Đài quan sát thiên văn Nam Phi để nghiên cứu Sao Diêm Vương bằng cách huyền bí. Với các phép đo cẩn thận về độ sáng của ngôi sao Sao Diêm Vương che giấu hoặc phát hiện ra nó, họ đã cho thấy bầu không khí Sao Diêm Vương hơi nóng lên hoặc giãn nở. Một mục tiêu chính bây giờ là tìm hiểu xem bầu không khí đang thay đổi như thế nào. Điều này sẽ đặc biệt quan trọng với tàu vũ trụ New Horizons trên đường đến Sao Diêm Vương.
Pasachoff cho biết ông biết 55636 Albedo sẽ sáng, nhưng ngạc nhiên khi nó sáng như thế nào. Nguồn gốc của vật thể này được cho là đến từ một vụ va chạm xảy ra cách đây một tỷ năm giữa một trong ba hành tinh lùn được biết đến ở Vành đai Kuiper, Haumea và một vật thể khác khiến lớp phủ băng giá của Haumea vỡ thành hàng chục cơ thể nhỏ hơn, bao gồm 55636.
Vào năm ngoái, trước khi quan sát, K Mike Mike (thợ săn hành tinh lùn từ Caltech) đã nói với tôi rằng vật thể sẽ được phản chiếu vì nó thuộc họ Haumea và Haumea có một suất phản chiếu cao, ông Pas Pasoff nói.
Pasachoff đã làm việc với Brown và nhóm của anh ấy vào năm ngoái khi cố gắng nắm bắt những sự huyền bí lẫn nhau của Haumea với mặt trăng Namaka bằng kính viễn vọng 5 mét Palomar, nhưng họ đã không thành công trong việc phát hiện hiệu ứng cực kỳ nhỏ của Haumea .
Elliot đã sử dụng phương pháp huyền bí để khám phá các vành đai của Thiên vương tinh từ nhiều thập kỷ trước và tiếp tục vô địch phương pháp này.
Pasachoff cho biết quan sát gần đây của 55636 là rất bổ ích. Đó là một quan sát đáng kinh ngạc, và tôi rất vui mừng là một phần của nó. Anh nói. Tôi tự hào rằng cả ba biểu đồ trong bài viết Tự nhiên và cả hai quan sát thành công đều được sắp xếp hoặc thực hiện bởi nhóm Williams College của chúng tôi.
Ông nói thêm rằng bất kỳ quan sát nào như vậy bao gồm ít nhất bốn yếu tố này: dự đoán thiên văn, quan sát, giảm dữ liệu, giải thích.
Chúng tôi đã rất may mắn và thích thú với việc thành công với các quan sát, theo ông Pas Pasoff. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là Jim Elliot và các đồng nghiệp của ông tại Đài thiên văn MIT và Lowell đã làm việc trong nhiều năm để tinh chỉnh các phương pháp dự đoán để có đủ chính xác cho mục đích này. Và sự kiện này là lần đầu tiên các dự đoán đủ chính xác để xứng đáng với báo chí toàn diện về kính viễn vọng mà chúng tôi lắp ráp. Rằng chúng tôi đã chọn sự kiện này, gần trung tâm của dự đoán để khởi động, là một tín dụng cho nhóm chiêm tinh.
Lưu ý: Bài viết này đã được cập nhật vào ngày 20 tháng 6.
Nguồn: Williams College, (và trao đổi email với Jay Pasachoff), MIT, BBC, Nature
