Komunikat prasowy

42 zdjęcia z ESO: fotografie największych planetoid w Układzie Słonecznym

12 października 2021

Korzystając z należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) teleskopu VLT w Chile astronomowie sfotografowali 42 z największych obiektów w pasie planetoid znajdującym się pomiędzy Marsem, a Jowiszem. Nigdy dotąd nie udało się uzyskać tak wyraźnych obrazów dla tak dużej grupy asteroid. Obserwacje pokazują szeroki zakres dziwnych kształtów, od sferycznych do psiej kości, pomagając astronomom w poznawaniu początków planetoid w Układzie Słonecznym.

Szczegółowe zdjęcia 42 takich obiektów są skokiem naprzód w badaniach planetoid (asteroid), który stał się możliwy dzięki teleskopom naziemnym. Mają wkład w próbę odpowiedzi na wielkie pytanie o życie, Wszechświat i całą resztę [1]

„Jak dotąd jedynie trzy duże obiekty z pasa głównego: Ceres, Westa i Lutetia, zostały sfotografowane z odpowiednim poziomem detali, ponieważ odwiedziły je misje kosmiczne Dawn i Rosetta przeprowadzone przez NASA oraz Europejską Agencję Kosmiczną” wyjaśnia Pierre Vernazza z Laboratoire d’Astrophysique de Marseille we Francji, który kierował badaniami planetoid opublikowanymi dzisiaj w Astronomy & Astrophysics. „Nasze obserwacje z ESO dostarczyły ostrych obrazów dla wielu więcej celów, łącznie 42.”

Dotychczasowa mała liczba szczegółowych obserwacji planetoid oznacza, że ich kluczowe charakterystyki, takie jak trójwymiarowe kształty czy gęstość, pozostawały w większości nieznane. Vernazza i jego zespół postanowił wypełnić tę lukę prowadząc od 2017 do 2019 roku dokładny przegląd większych ciał w pasie planetoid.

Większość z 42 obiektów w ich próbce jest większa niż 100 km średnicy; w szczególności zespół sfotografował prawie wszystkie asteroidy pasa głównego większe niż 200 km (20 z 23). Dwa największe obiekty, które zbadał zespół to Ceres i Westa, które mają średnice około 940 i 520 kilometrów, natomiast dwa najmniejsze to Urania i Ausonia, z których każdy mierzy około 90 kilometrów.

Rekonstruując kształty obiektów, zespół badawczy ustalił, że obserwowane planetoidy są w większości podzielone na dwie główne rodziny. Niektóre są prawie idealnie sferyczne, takie jak Hygiea i Ceres, podczas gdy inne mają bardziej nietypowe, „wydłużone” kształty, wraz ze swoją królową planetoidą Kleopatra o kształcie psiej kości.

Łącząc kształty planetoid z informacjami o ich masach, naukowcy odkryli, że gęstości znacząco zmieniają się w zbadanej próbce. Cztery najmniej gęste asteroidy spośród zbadanych, w tym Lamberta i Sylvia, mają gęstości około 1,3 grama na centymetr sześcienny, czyli mniej więcej gęstość węgla. Najbardziej gęste, Psyche i Kalliope, mają odpowiednio 3,9 i 4,4 grama na centymetr sześcienny, czyli więcej niż diamenty (3,5 grama na centymetr sześcienny).

Tak duża różnica w gęstości sugeruje, że skład planetoid znacznie się różni, dając astronomom ważne wskazówki na temat pochodzenia tych obiektów. „Nasze obserwacje silnie wspierają hipotezy o znacznej migracji tych ciał od momentu ich powstania. W skrócie, tak ogromną różnorodność w ich składzie można zrozumieć jedynie, jeśli ciała te pochodzą z różnych rejonów Układu Słonecznego” wyjaśnia Josef Hanuš z Charles University w Pradze (Czechy), jeden z autorów badań. W szczególności, wyniki wspierają teorię, że najmniej gęste planetoidy uformowały się w odległych rejonach poza orbitą Neptuna i dokonały migracji do swoich aktualnych pozycji.

Opisane badania były możliwe dzięki czułości instrumentu Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) zamontowanego na teleskopie VLT [2]. „Dzięki ulepszonym możliwościom SPHERE, razem z faktem, że do tej pory niewiele wiedziano odnośnie kształtów największych planetoid pasa głównego, byliśmy w stanie dokonać znaczącego postępu na tym polu” mówi współautor Laurent Jorda, również z Laboratoire d'Astrophysique de Marseille.

Astronomowie będą w stanie uzyskać szczegółowe obrazy dla jeszcze więcej planetoid dzięki nadchodącemu Ekstremalnie Wielkiemu Teleskopowi (ELT), obecnie budowanemu przez ESO w Chile. Instrument ten ma zacząć działać pod koniec tej dekady. „Obserwacje ELT planetoid pasa głównego pozwolą nam na zbadanie obiektów o średnicach od 35 do 80 kilometrów, w zależności od ich położenia w pasie, a także kraterów do rozmiarów od 10 do 25 kilometrów” mówi Vernazza. „Dzięki instrumentowi podobnemu do SPHERE, który będzie działać na ELT, będziemy mogli uzyskać obrazy nawet dla podobnej próbki obiektów z odległego pasa Kuipera. Oznacza to, że na podstawie obserwacji naziemnych będziemy w stanie scharakteryzować geologiczną historię znacznie większej próbki małych ciał.”

Uwagi

[1] W Autostopem przez galaktykę (autor: Douglas Adams) liczba 42 jest odpowiedzią na “Wielkie pytanie od życie, Wszechświat i całą resztę“. Dzisiaj, 12 października 2021 r., przypada 42. Rocznica publikacji tej książki.

[2] Wszystkie obserwacje zostały przeprowadzone przy pomocy Zurich IMaging POLarimeter (ZIMPOL), polarymetru obrazującego będącego podsystemem instrumentu SPHERE, który działa w zakresie fal widzialnych.

Więcej informacji

Wyniki badań opublikowano w artykule, który ukaże się w Astronomy & Astrophysics (https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202141781).

Skład zespołu badawczego: P. Vernazza (Aix Marseille University, CNRS, CNES, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Francja [LAM]), M. Ferrais (LAM), L. Jorda (LAM), J. Hanuš (Institute of Astronomy, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University, Praga, Czechy [CU]), B. Carry (Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Francja [OCA]), M. Marsset (Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, MIT, Cambridge, USA [MIT]),  M. Brož (CU), R. Fetick (French Areospace Lab [ONERA] oraz LAM), M. Viikinkoski (Mathematics & Statistics, Tampere University, Finlandia [TU]), F. Marchis (LAM and SETI Institute, Carl Sagan Center, Mountain View, USA),  F. Vachier (Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC University Paris 06 and Université de Lille, Francja [IMCCE]),  A. Drouard (LAM), T. Fusco (French Areospace Lab [ONERA] oraz LAM),  M. Birlan (IMCCE and Astronomical Institute of Romanian Academy, Bukareszt, Rumunia [AIRA]),  E. Podlewska-Gaca (Faculty of Physics, Astronomical Observatory Institute, Adam Mickiewicz University, Poznań, Polska [UAM]), N. Rambaux (IMCCE), M. Neveu (University of Maryland College Park, NASA Goddard Space Flight Center, US [UMD]), P. Bartczak (UAM), G. Dudziński (UAM),  E. Jehin (Space sciences, Technologies and Astrophysics Research Institute, Université de Liège, Belgium [STAR]), P. Beck (Institut de Planetologie et d’Astrophysique de Grenoble, UGA-CNRS, France [OSUG]), J. Berthier (IMCCE), J. Castillo-Rogez (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena,USA [JPL]), F. Cipriani (European Space Agency, ESTEC - Scientific Support Office, Noordwijk, The Netherlands [ESTEC]​​), F. Colas (IMCCE), C. Dumas (Thirty Meter Telescope, Pasadena, USA [TMT]), J. Ďurech (CU),  J. Grice (Laboratoire Atmosphères, Milieux et Observations Spatiales, CNRS and Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, Guyancourt, Francja [UVSQ] oraz School of Physical Sciences, The Open University, Milton Keynes, Wielka Brytania [OU]),  M. Kaasalainen (TU), A. Kryszczyńska (UAM), P. Lamy (Departamento de Fisica, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicante, Alicante, Spain), H. Le Coroller (LAM), A. Marciniak (UAM), T. Michałowski (UAM), P. Michel (OCA), T. Santana-Ros (Institut de Ciències del Cosmos, Universitat de Barcelona, Spain and European Southern Observatory, Santiago, Chile), P. Tanga (OCA), A. Vigan (LAM), O. Witasse (ESTEC), B. Yang (European Southern Observatory, Santiago, Chile), P. Antonini (Observatoire des Hauts Pays, Bédoin, France), M. Audejean (Observatoire de Chinon, Chinon, France), P. Aurard (AMU, Observatoire de Haute Provence, Institut Pythéas, Saint-Michel l’Observatoire, Francja [OHP]), R. Behrend (Geneva Observatory, Sauverny, Szwajcaria oraz High Energy Physics and Astrophysics Laboratory, Cadi Ayyad University, Marrakech, Maroko [UCA]), Z. Benkhaldoun (UCA), J. M. Bosch (B74, Avinguda de Catalunya 34, 25354 Santa Maria de Montmagastrell (Tarrega), Hiszpania), A. Chapman (Cruz del Sur Observatory, San Justo city, Buenos Aires, Argentina), L. Dalmon (OHP), S. Fauvaud (Observatoire du Bois de Bardon, Taponnat, Francja oraz Association T60, Observatoire Midi-Pyrénées, Toulouse, Francja), Hiroko Hamanowa (Hong Kong Space Museum, Tsimshatsui, Hong Kong, PR China [HKSM]), Hiromi Hamanowa (HKSM), J. His (OHP), A. Jones (I64, SL6 1XE, Maidenhead, UK), D-H. Kim (Korea Astronomy and Space Science Institute, Daejeon, Korea [KASI] oraz Chungbuk National University, Chungdae-ro, Seowon-gu, Cheongju-si, Chungcheongbuk-do, Korea), M-J. Kim (KASI), J. Krajewski (Faculty of Physics, Astronomical Observatory Institute, Adam Mickiewicz University, Poznań, Poland), O. Labrevoir (OHP), A. Leroy (Observatoire OPERA, Saint Palais, France [OPERA] oraz Uranoscope, Gretz-Armainvilliers, Francja), F. Livet (Institut d’Astrophysique de Paris, Paryż, Francja, UMR 7095 CNRS et Sorbonne Universités), D. Molina (Anunaki Observatory, Calle de los Llanos, Manzanares el Real, Spain), R. Montaigut (Club d’Astronomie de Lyon Ampere, Vaulx-en-Velin, Francja oraz OPERA), J. Oey (Kingsgrove, NSW, Australia), N. Payre (OHP), V. Reddy (Planetary Science Institute, Tucson, USA), P. Sabin (OHP), A. G. Sanchez (Rio Cofio Observatory, Robledo de Chavela, Spain) oraz L. Socha (Cicha 43, 44-144 Nieborowice, Polska).

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Ma 16 krajów członkowskich: Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Irlandia, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy, dodatkowo Chile jest kraje gospodarzem, a Australia (IA/FCUL) strategicznym partnerem. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop ELT (Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop), który stanie się „największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Publikacja naukowa
• Zdjęcia VLT
• Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT)
• Dla dziennikarzy: zasubskrybuj, aby otrzymywać w swoim języku nasze komunikaty z embargo medialnym
• Dla naukowców: masz ciekawe wyniki? Zgłoś swoje badania

Kontakt

Pierre Vernazza
Laboratoire d’Astrophysique de Marseille
Marseille, France
Tel.: +33 4 91 05 59 11
E-mail: pierre.vernazza@lam.fr

Josef Hanuš
Charles University
Prague, Czechia
E-mail: josef.hanus@mff.cuni.cz

Laurent Jorda
Laboratoire d’Astrophysique de Marseille
Marseille, France
Tel.: +33 4 91 05 69 06
E-mail: laurent.jorda@lam.fr

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Tel. kom.: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych

Jest to tłumaczenie Komunikatu prasowego ESO eso2114