Lehdistötiedote

Ensimmäinen asteroidia kiertävä rengasjärjestelmä

Chariklolta löydettiin kaksi rengasta

26. maaliskuuta 2014

Useiden Etelä-Amerikassa sijaitsevien teleskooppien, mukaan lukien ESOn La Sillan observatorion teleskooppeja, havainnoista tehtiin hämmästyttävä löytö, että etäistä Chariklo-asteroidia kiertää kaksi tiheää ja ohutta rengasta. Tämä on tähän mennessä selvästi pienin kappale, jolla on renkaita ja vasta viides Aurinkokunnassa, paljon suurempien planeettojen Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus jälkeen, jolla on tällainen piirre. Näiden renkaiden alkuperä on mysteeri, mutta ne saattavat olla seurausta törmäyksestä, joka muodosti kertymäkiekon. Nämä uudet tulokset julkaistaan tiedejulkaisu Naturen verkkosivuilla 26. maaliskuuta 2014.

Saturnuksen renkaat ovat yksi kaikkein vaikuttavimmista näkymistä yötaivaalla. Myös muiden jättiläisplaneettojen ympäriltä on löydetty vähemmän näyttäviä renkaita. Huolimatta useista huolellisista etsinnöistä Aurinkokunnassa, pienempien Aurinkoa kiertävien kappaleiden ympäriltä ei ole renkaita löytynyt. Nyt etäisestä pikkuplaneetasta [1] (10199) Chariklo [2] tehdyt havainnot sen kulkiessa tähden ylitse ovat osoittaneet, että myös tällä kappaleella on kaksi hienoa rengasta.

"Me emme etsineet rengasta emmekä ajatelleet, että Chariklon kaltaisilla pienillä kappaleilla voisi olla sellaisia ensinkään, joten löytö ja järjestelmässä näkemämme ällistyttävä määrä yksityiskohtia tulivat täytenä yllätyksenä!" sanoo Felipe Braga-Ribas (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brasilia), joka suunnitteli havainto-ohjelman ja on uuden tutkimusjulkaisun pääkirjoittaja.

Chariklo on kentaureiksi [3] kutsumamme luokan suurin kappale ja sen kierto rata on Saturnuksen ja Uranuksen välissä Aurinkokunnan ulko-osissa. Ennusteet osoittivat, että se kulkisi tähden UCAC4 248-108672 yli 3. kesäkuuta 2013, Etelä-Amerikasta nähtynä [4]. Seitsemässä eri paikassa teleskooppeja, mukaanlukien ESOn, Chilessä sijaitsevan La Sillan observatorion 1.54-metrin tanskalainen ja TRAPPIST-teleskoopit [5], käyttäneet tähtitieteilijät näkivät tähden näennäisesti katoavan muutamaksi sekunniksi, kun Chariklo esti sen valoa näkymästä - tähdenpeitto [6].

He löysivät kuitenkin paljon enemmän kuin odottivat. Muutamaa sekuntia ennen ja jälleen muutaman sekunnin jälkeen varsinaisen tähdenpeiton havaittiin kaksi muuta hyvin heikkoa himmenemää tähden näennäisessä kirkkaudessa [7]. Jokin Chariklon ympärillä esti valon kulkua! Vertaamalla havaintoja eri paikoilta tutkimusryhmä kykseni rekonstruoimaan ei vain itsensä kohteen muotoa ja kokoa vaan myös vast'ikään havaittujen renkaiden muodon, leveyden, asennon ja muita ominaisuuksia.

Tutkimusryhmä havaitsi, että rengasjärjestelmä koostuu kahdesta tarkkaan rajatusta, vain seitsemän ja kolme kilometriä leveästä renkaasta, joiden välissä on selvä yhdeksän kilometriä leveä aukko. Renkaat kiertävät pientä, halkaisijaltaan 250 kilometrin kokoista kappaletta Saturnusta kauempana olevalla kiertoradalla.

"Minulle oli hyvin ällistyttävää tajuta, että kykenimme emme vain havaitsemaan rengasjärjestelmää, vaan myös määrittämään, että se koostuu kahdesta selvästi erillisestä renkaasta," lisää Uffe Gråe Jørgensen (Niels Bohr Institutet, Kööpenhaminan yliopisto, Tanska), yksi tutkimusryhmän jäsen. "Yritän kuvitella millaista olisi seistä tällä jäisellä kappaleella, joka on niin pieni, että nopea urheiluauto voisi saavuttaa pakonopeuden ja ajaa siltä ulos avaruuteen, ja katsoa ylös kohti 20 kilometriä leveää rengasjärjestelmää, joka on 1000 kertaa lähempänä kuin Kuu." [8]

Vaikka monet kysymykset ovat yhä vailla vastausta, tähtitieteilijät ajattelevat, että tällainen rengas muodostuu todennäköisesti törmäyksen jälkeensä jättämästä jätteestä. Sen täytyy rajoittua kahteen kapeaan renkaaseen pienten, oletettujen satelliittien läsnäolon vaikutuksesta.

"Niinpä on luultavaa, että renkaiden lisäksi Chariklolla on vähintään yksi pieni kuu, joka yhä odottaa löytämistään," lisää Felipe Braga Ribas.

Renkaat saattavat osoittautua ilmiöksi, joka saattaa puolestaan myöhemmin johtaa pienen kuun muodostumiseen. Sellainen tapahtumasarja, paljon suuremmassa mittakaavassa, saattaa selittää oman Kuumme syntymän Aurinkokunnan varhaisina aikoina, samoin kuin monien muiden planeettoja ja asteroideja kiertävien satelliittien alkuperän.

Tämän tutkimusprojektin johtajat kutsuvat renkaita tilapäisesti lempinimillä Oiapoque ja Chuí, jotka ovat Brasilian pohjois- ja eteläkärkien lähellä virtaavien jokien nimet [9].

Lisähuomiot

[1] Kaikki Aurinkoa kiertävät kappaleet, jotka ovat liian pieniä (eivät riittävän massiivisia), että niiden oma painovoima vetäisi ne jokseenkin pallon muotoisiksi, on IAU nyt määrittänyt Aurinkokunnan pienkappaleiksi. Tähän luokkaan kuuluvat nykyään useimmat Aurinkokunnan asteroidit, Maan lähelle tulevat asteroidit (NEO), Marsin ja Jupiterin troijalaiset, useimmat kentaurit, useimmat transneptuniset kohteet (TNO) ja komeetat. Sanoja asteroidi ja pikkuplaneetta käytetäään vapaamuotoisesti usein tarkoittamaan samaa asiaa.

[2] IAU Minor Planet Center on Aurinkokunnan pienten kappaleiden havaintojen hermokeskus. Niille annetuissa nimissä on kaksi osaa: numero ja nimi. Numero oli alunperin havaintojärjestys, mutta nykyisellään järjestys, jossa kiertorata määritetään luotettavasti.

[3] Kentaurit ovat Aurinkokunnan ulkolaitamilla sijaitsevia pieniä kappaleita, joiden epävakaat radat kulkevat jättiläisplaneettojen ratojen poikki. Koska niiden radat kokevat säännöllisesti häiriöitä, niiden odotetaan pysyvän radoillaan vain joitakin miljoonia vuosia. Kentaurit ovat erillään paljon lukuisammista Marsin ja Jupiterin kiertoratojen välissä sijaitsevan asteroidivyöhykkeen kappaleista ja ovat saattaneet tulla Kuiperin vyöhykkeen alueelta. Ne saivat nimensä, koska myyttisten kentaurien tapaan niillä on kahdenlaisia, erilaisia piirteitä — tässä tapauksessa komeettojen ja asteroidien. Itse Chariklo vaikuttaa enemmän asteroidilta eikä sillä ole havaittu komeetoille tyypillistä toimintaa.

[4] Ilmiö ennustettiin ESOn La Sillan observatorion MPG/ESO 2.2-metrin teleskoopilla tehdyn järjestelmällisen, hiljattain julkaistun tutkimuksen seurauksena.

[5] ESOn La Sillan observatoriolla sijaitsevien tanskalaisten 1.54-metrin teleskoopin ja TRAPPIST-teleskoopin lisäksi ilmiötä havaittiin myös seuraavilla observatorioilla: Universidad Católica Observatory (UCO) Santa Martina, jota hallinnoi Pontifícia Universidad Católica de Chile (PUC); PROMPT-teleskoopit, jotka omistaa ja joita käyttää University of North Carolina at Chapel Hill; Pico dos Dias Observatory, jota hallinnoi brasilialainen National Laboratory of Astrophysics (OPD/LNA); Southern Astrophysical Research (SOAR) -teleskooppi; Caisey Harlingtenin 20-tuuman Planewave-teleskooppi, joka on osa verkostoa Searchlight Observatory Network; R. Sandnessin teleskooppi, sijaintipaikkanaan San Pedro de Atacama Celestial Explorations; Universidade Estadual de Ponta Grossa Observatory; Observatorio Astronomico Los Molinos (OALM) — Uruguay; Observatorio Astronomico, Estacion Astrofisica de Bosque Alegre, Universidad Nacional de Cordoba, Argentiina; Polo Astronômico Casimiro Montenegro Filho Observatory ja Observatorio El Catalejo, Santa Rosa, La Pampa, Argentiina.

[6] Tämä on ainoa tapa selvittää tällaisen, etäisen kohteen tarkka koko ja muoto. Chariklo on halkaisijaltaan vain noin 250 kilometriä ja yli miljardin kilometrin etäisyydellä Maasta. Jopa parhaiden teleskooppien näkemänä niin pieni ja etäinen kohde näyttää vain himmeältä valopisteeltä.

[7] Uranuksen renkaat ja Neptunuksen renkaiden kaaret löydettiin samalla tavoin tähdenpeittojen aikaan vuosina 1977 ja 1984. ESOn teleskooppeja käytettiin myös Neptunuksen renkaita löydettäessä.

[8] Tarkkaan ottaen auton pitäisi olla melkoisen nopea — jotain sellaista kuin Bugatti Veyron 16.4 tai McLaren F1 — sillä pakonopeus on noin 350 km/h!

[9] Nämä nimet ovat vain epävirallisessa käytössä. Viralliset nimet vahvistaa myöhemmin IAU ennalta määritettyjen sääntöjen mukaan.

Lisätietoa

Tämä tutkimus esitettiin tutkimusjulkaisussa “A ring system detected around the Centaur (10199) Chariklo”, jonka kirjoittivat F. Braga-Ribas et al. Julkaisu ilmestyy julkaisusarjassa Nature 26. maaliskuuta 2014.

Tutkimusryhmään kuuluvat F. Braga-Ribas (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brasilia), B. Sicardy (LESIA, Observatoire de Paris, Pariisi, Ranska [LESIA]), J. L. Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, Espanja), C. Snodgrass (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau, Saksa), F. Roques (LESIA), R. Vieira- Martins (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brasilia; Observatório do Valongo, Rio de Janeiro, Brasilia; Observatoire de Paris, Ranska), J. I. B. Camargo (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brasilia), M. Assafin (Observatório do Valongo/UFRJ, Rio de Janeiro, Brasilia), R. Duffard (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, Espanja), E. Jehin (Institut d’Astrophysique de l’Université de Liege, Liege, Belgia), J. Pollock (Appalachian State University, Boone, North Carolina, USA), R. Leiva (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile), M. Emilio (Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, Brasilia), D. I. Machado (Polo Astronomico Casimiro Montenegro Filho/FPTI-BR, Foz do Iguaçu, Brasilia; Universidade Estadual do Oeste do Paraná (Unioeste), Foz do Iguaçu, Brasilia), C. Colazo (Ministerio de Educación de la Provincia de Córdoba, Córdoba, Argentiina; Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentiina), E. Lellouch (LESIA), J. Skottfelt (Niels Bohr Institutet, Kööpenhaminan yliopisto, Kööpenhamina, Tanska; Centre for Star and Planet Formation, Geologisk Museum, Kööpenhamina, Tanska), M. Gillon (Institut d’Astrophysique de l’Université de Liege, Liege, Belgia), N. Ligier (LESIA), L. Maquet (LESIA), G. Benedetti-Rossi (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brasilia), A. Ramos Gomes Jr (Observatório do Valongo, Rio de Janeiro, Brasilia, P. Kervella (LESIA), H. Monteiro (Instituto de Física e Química, Itajubá, Brasilia), R. Sfair (UNESP -– Univ Estadual Paulista, Guaratinguetá, Brasilia), M. El Moutamid (LESIA; Observatoire de Paris, Pariisi, Ranska), G. Tancredi (Observatorio Astronomico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay; Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay), J. Spagnotto (Observatorio El Catalejo, Santa Rosa, La Pampa, Argentiina), A. Maury (San Pedro de Atacama Celestial Explorations, San Pedro de Atacama, Chile), N. Morales (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, Espanja), R. Gil-Hutton (Complejo Astronomico El Leoncito (CASLEO) ja San Juan National University, San Juan, Argentiina), S. Roland (Observatorio Astronomico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay), A. Ceretta (Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay; Observatorio del IPA, Ensenanza Secundaria, Uruguay), S.-h. Gu (National Astronomical Observatories/Yunnan Observatory; Key Laboratory for the Structure and Evolution of Celestial Objects, Chinese Academy of Sciences, Kunming, Kiina), X.-b. Wang (National Astronomical Observatories/Yunnan Observatory; Key Laboratory for the Structure and Evolution of Celestial Objects, Chinese Academy of Sciences, Kunming, Kiina), K. Harpsøe (Niels Bohr Institutet, Kööpenhaminan yliopisto, Kööpenhamina, Tanska; Centre for Star and Planet Formation, Geologisk Museum, Kööpenhamina, Tanska), M. Rabus (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Max-Planck-Institute für Astronomie, Heidelberg, Saksa), J. Manfroid (Institut d’Astrophysique de l’Université de Liege, Liege, Belgia), C. Opitom (Institut d’Astrophysique de l’Université de Liege, Liege, Belgia), L. Vanzi (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile), L. Mehret (Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, Brasilia), L. Lorenzini (Polo Astronomico Casimiro Montenegro Filho/FPTI-BR, Foz do Iguaçu, Brasilia), E. M. Schneiter (Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentiina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Argentiina; Instituto de Astronomía Teórica y Experimental IATE–CONICET, Córdoba, Argentiina; Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentiina), R. Melia (Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentiina), J. Lecacheux (LESIA), F. Colas (Observatoire de Paris, Pariisi, Ranska), F. Vachier (Observatoire de Paris, Pariisi, Ranska), T. Widemann (LESIA), L. Almenares (Observatorio Astronomico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay; Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay), R. G. Sandness (San Pedro de Atacama Celestial Explorations, San Pedro de Atacama, Chile), F. Char (Universidad de Antofagasta, Antofagasta, Chile), V. Perez (Observatorio Astronomico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay; Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay), P. Lemos (Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay), N. Martinez (Observatorio Astronomico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay; Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay), U. G. Jørgensen (Niels Bohr Institutet, Kööpenhaminan yliopisto, Kööpenhamina, Tanska; Centre for Star and Planet Formation, Geologisk Museum, Kööpenhamina, Tanska), M. Dominik (University of St Andrews, St Andrews, Iso-Britannia) F. Roig (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brasilia), D. E. Reichart (University of North Carolina – Chapel Hill, North Carolina [UNC]), A. P. LaCluyze (UNC), J. B. Haislip (UNC), K. M. Ivarsen (UNC), J. P. Moore (UNC), N. R. Frank (UNC) ja D. G. Lambas (Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentiina; Instituto de Astronomía Teórica y Experimental IATE–CONICET, Córdoba, Argentiina).

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 15 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, ja kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja on maailman suurin kartoitusteleskooppi. VLT Survey Telescope on suurin vartavasten taivaan näkyvän valon kartoitukseen suunniteltu teleskooppi. ESO on maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, vallankumouksellisen ALMA-teleskoopin eurooppalainen yhteistyökumppani. Parhaillaan ESO suunnittelee 39-metrin kokoista optisen/lähi-infrapuna-alueen European Extremely Large -teleskooppia (E-ELT) josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusjulkaisu Naturessa
• Valokuvia tanskalaisesta 1.54-metrin teleskoopista
• Valokuvia TRAPPIST-teleskoopista

Yhteystiedot

Felipe Braga-Ribas
Observatório Nacional/MCTI
Rio de Janeiro, Brazil
Puh.: +33 (0) 785944776 (until 28.3) and +55 (21) 3504-9252
Matkapuhelin: +55 (21) 983803879 (after 28.3)
Sähköposti: ribas@on.br

Bruno Sicardy
LESIA, Observatoire de Paris, CNRS
Paris, France
Puh.: +33 (0) 1 45 07 71 15
Matkapuhelin: +33 (0) 6 19 41 26 15
Sähköposti: bruno.sicardy@obspm.fr

José Luis Ortiz
Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC
Granada, Spain
Puh.: +34 958 121 311
Sähköposti: ortiz@iaa.es

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Matkapuhelin: +49 151 1537 3591
Sähköposti: rhook@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media