Webb og Hubble finner 27 små objekter i Kuiperbeltet som utfordrer teorier

Romteleskopene Hubble og James Webb har i fellesskap oppdaget 27 nye trans-neptunske objekter i den dypeste kartleggingen av det ytre solsystemet til nå. De fant færre små legemer enn det modeller for planetdannelse har forutsett, og overflater som fremstår bemerkelsesverdig uendret siden solsystemets fødsel for milliarder av år siden.

Resultatene, som ble publisert 8. september i to artikler i The Astronomical Journal, avslører objekter som alle er mindre enn 40 kilometer i diameter, der de minste måler omtrent 10 kilometer. Oppdagelsene ble ledet av to doktorgradskandidater: Anastasia Morgan ved Northern Arizona University, som håndterte analyse av farge og sammensetning, og Marielle Eduardo ved University of Victoria, som analyserte størrelsesfordelingen.spacedaily+1

Færre små objekter enn forventet

Webbs nær-infrarøde kamera oppdaget alle 27 objektene over bare 0,05 kvadratgrader av himmelen, en dybde som tilsvarer å se en sverm av ildfluer på månen fra jorden. Hubble bekreftet 13 av disse deteksjonene i synlig lys, noe som ga fargemålinger fra 0,35 til 3,2 mikrometer.spacedaily

Eduardos analyse av størrelsesfordelingen viste at antallet objekter økte sakte mot svakere lysstyrker, tilpasset en potenslov med en stigning på 0,29. Dette resultatet er lavere enn den kraftige økningen av små legemer som enkelte modeller forutsier, noe som tyder på at Kuiperbeltet ikke har blitt malt ned av kollisjoner så grundig som astronomer har antatt.spacedaily

Det er veldig interessant at prosessen med dannelse av planetesimaler ender opp med å produsere den samme størrelsesfordelingen for både kalde og varme populasjoner, til tross for at de ble dannet i ulike regioner i det tidlige solsystemet, sier Eduardo. Prosessen virker ufølsom for forholdene i skiven, og produserer lignende størrelser på planetesimaler enten skiven er varm eller kald, og tett eller luftig.space

Urørte overflater bevarer eldgammel historie

Kanskje enda mer overraskende er det at de minste objektene beholder farger som samsvarer med sine større slektninger, noe som motsier forventningene om at gjentatte sammenstøt ville ha endret overflatene deres. Dynamisk kalde objekter i stabile, sirkulære baner i Kuiperbeltet viste det samme smale fargespekteret som sine større motparter, mens dynamisk varme objekter, de som har blitt spredt ut i avlange baner gjennom gravitasjonell påvirkning fra Uranus og Neptun, viste en bredere, men lignende kjent spredning.space+1

Det er fascinerende å se at de minste objektene på en eller annen måte husker og bevarer historien om hvordan de ble til, sier Morgan.space

To gåtefulle muligheter

Funnene etterlater forskerne med to alternativer: enten skjer kollisjoner i det fjerne solsystemet langt sjeldnere enn populasjonsmodellene antyder, eller så skjer sammenstøt, men de klarer ikke å omforme overflatene til disse små legemene som forventet. David Trilling ved Northern Arizona University bemerket at selv de forskjøvede, dynamisk varme objektene beholder et avtrykk av hvor de ble født, selv om de har blitt omrokkert i banene sine siden den gang.news.ssbcrack+1

Kartleggingens styrke ligger i dybden snarere enn bredden, en enkelt smal siktlinje gjennom en enorm, strukturert populasjon. Likevel har Webb åpnet et størrelsesområde som tidligere bare var tilgjengelig gjennom ekstrapolering, og disse første 27 deteksjonene tyder på at de minste overleverne i Kuiperbeltet ikke bare er kollisjonsrester, men eldgammel materie som fortsatt bærer informasjon om skiven de ble dannet i.spacedaily