Felfedeztek egy újabb törpebolygójelöltet, amely a Neptunuszon túli régióban található. Ez a felfedezés újabb izgalmas lehetőségeket kínál a Naprendszerünk rejtekeinek feltárására.

A Naphoz közeli pályaszakaszán sikerült felfedezni egy új Neptunuszon túli égitestet, amely a 2017 OF201 jelzést kapta. Ez nagy valószínűséggel egy új törpebolygó a Naprendszer távoli vidékén.

Gyakran megesik, hogy egy hatalmas távcső segítségével asztrofizikai, extragalaktikus vagy éppen kozmológiai megfigyelések során váratlanul napunk körüli világunk rejtett titkai kerülnek napvilágra. Ilyenkor a felvételeken olyan naprendszerbeli objektumok bukkannak fel, mint üstökösök, kisbolygók vagy akár eddig ismeretlen, halvány kis holdak, amelyek távol állnak a nagy bolygóktól. Ezeket az észlelők azonnal azonosítják, és ezzel egy új felfedezés születik. Az újonnan felfedezett égitestek pályája is nyomon követhetővé válik a rögzített felvételek alapján. Nemrégiben éppen így történt, amikor a 2017 OF201 jelzéssel ellátott új, halvány égitest felfedezése izgalmas eredményekhez vezetett.

A 2017 OF201 felfedezése

A 2017 OF201 nevű halvány égitest kutatása 2017. szeptember 17-én kezdődött, amikor Sihao Cheng, Jiaxuan Li és Eritas Yang, az Institute for Advanced Study (IAS), a Perimeter Intézet és a Princetoni Egyetem Asztrofizikai Tanszékének fiatal szakértői a sötét anyag rejtélyeivel foglalkozó felvételeket elemeztek a Dark Energy Camera Legacy Survey keretében. E kutatás egyik célja a korábban ismeretlen naprendszerbeli halvány égitestek felkutatása volt. A kutatók által vizsgált korábbi képek a chilei Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) 4,01 méteres Blanco-teleszkópjával készültek, amelyet kifejezetten a sötét anyag felfedezésére alakítottak ki a Dark Energy Survey projekt keretében. A teleszkóphoz csatlakozó DECam (Dark Energy CAMera) a világ egyik legnagyobb CCD-kamerája, 62 CCD-chipből áll, és összesen 520 megapixeles felbontással bír. Ez a kamera képes egyetlen felvételen rögzíteni 3 négyzetfoknyi látómezőt, ami a Hold látható területének 12-szeresét jelenti. Érdemes megemlíteni, hogy a Blanco-teleszkóp Víctor Manuel Blanco (1918-2011) puerto ricói csillagászról kapta nevét, aki a CTIO második igazgatójaként a Tejútrendszer és a galaxisok vizsgálatára specializálódott.

A 2017 OF201 a 2017. szeptember 17-én a DECam SSDS (Sloan) r-szűrővel készült felvételein tűnt fel, és 22,6 magnitúdó volt a látszó fényessége. A halvány kis égitest lassan mozgott a Triangulum (Háromszög) csillagképben. A későbbi megfigyelésekből meghatározott pályája alapján kiderült, hogy a Naptól nagyon messze van, vagyis a Neptunusz pályáján túl, sőt már a Kuiper-öv ma ismert külső pereménél is messzebb. A felfedezésekor a Naptól 85,71 CSE-re, a Földtől 84,91 CSE távolságra volt.

A 2017 OF201 jelű égitest felfedezése során megfigyelt rendkívül lassú mozgása miatt a pályájának pontos meghatározásához hosszabb időszakra volt szükség. Ennek oka, hogy a megfigyelések során elegendő pályaív lefedése elengedhetetlen. Cheng kutatócsoportja alaposan átvizsgálta a 2017 előtti felvételeket is, melyeket két jelentős földi teleszkóppal készítettek: a Mauna Kea csúcsán található 3,6 méteres Kanadai-Francia-Hawaii Teleszkóppal (CFHT) és szintén a Mauna Kea csúcsán üzemelő 8,1 méteres Gemini North teleszkóppal. A CFHT által 2011-ben és 2012-ben készített felvételeken végül sikerült azonosítani a keresett égitestet, míg a Gemini North teleszkóp képein nem volt észlelhető a 2017 OF201.

Feltárult, hogy a 2011/12-es időszakban az objektum fényessége jelentősen megnövekedett, ami arra utal, hogy akkoriban közelebb lehetett a Naphoz és a Földhöz egyaránt. Ezen kívül 2011-ben a 2017 OF201 a Halak csillagkép területén mozgott, ahogyan azt a Földről megfigyeltük. Az előző megfigyelések alapján kiszámított pontos pálya lehetővé tette a Nap és a Föld közötti távolságok precíz meghatározását. Az elsődleges CFHT-felvétel, amely 2011. augusztus 31-én készült, azt mutatta, hogy a 2017 OF201 a Naptól 81,87 CSE, míg a Földtől 81,30 CSE távolságra helyezkedett el. Ezek a távolságok körülbelül 4 CSE-vel kisebbek voltak, mint a 2017-es felfedezéskor mért távolságok. Ez alapján megállapítható, hogy a 2017 OF201 a Naptól való távolodás folyamatában van.

Az alábbi grafika a 2017 OF201 égitest látszó égi mozgását szemlélteti. Ezen a képen a pályahurkok a Föld Nap körüli keringésének hatását tükrözik, ami lényegében a megfigyelő látóirányának időbeli változását ábrázolja az égen.

Egy különleges videó szemlélteti a 2017 OF201 mozgását, amely a Pisces és Triangulum csillagképek között zajlik. A felvétel 2011-től 2018-ig követi nyomon ezt a lenyűgöző égi objektumot.

A 2017 OF201 aszteroida pályája egyedülálló és figyelemre méltó, hiszen különleges orbitális jellemzőkkel bír. Ez a kis égitest a Nap körüli úton haladva számos érdekes információt árul el a kozmikus környezetünkről. Az aszteroida pályájának alakulása és mozgása révén betekintést nyerhetünk a Naprendszer kialakulásába és működésébe. Az ilyen égitestek megfigyelése nemcsak tudományos szempontból izgalmas, hanem hozzájárul a jövőbeli űrkutatási projektekhez is. A 2017 OF201 tehát nem csupán egy egyszerű aszteroida, hanem egy kulcsfontosságú szereplő a kozmosz rejtélyeinek feltárásában.

A NASA JPL (Jet Propulsion Laboratory) pályameghatározása alapján a 2017 OF201 elnyúlt ellipszispályán mozog a Nap körül. A pályaadatok néhány tizedesjegyig pontosan tükrözik az égitest vonzását: az excentricitása 0,95044, míg a fél nagytengelyének hossza 911,32 CSE. A napközelében, amely 45,16 CSE-re található csillagunktól, a Kuiper-öv külső részét érinti; naptávolban pedig 1777,48 CSE-re távolodik el. Érdekes megjegyezni, hogy a naptávolpont (aphélium) már az Oort-féle üstökösfelhő legbelső határához közel helyezkedik el. A 2017 OF201 pályasíkja 16,20 fokos szöget zár be a Föld pályájával (ekliptika), és keringési ideje 27,511.57 év. Korábbi mérések alapján a keringési időt 25 ezer +/- 1 ezer évre becsülték. Az égitest legutóbb 1931. január 11-én közelítette meg a Napot, amikor is a Kuiper-öv külső peremén, körülbelül 45 CSE távolságban tartózkodott. Fontos megemlíteni, hogy a modern távcsövek segítségével az égitestet csupán keringési idejének 1%-ában, tehát a napközelpontja (perihéliuma) körüli körülbelül 250 éves időszak alatt lehet megfigyelni. Jelenleg is ez a helyzet, így még hosszú ideig észlelhetjük a 2017 OF201-et a nagy teljesítményű teleszkópokkal.

A 2017 OF201 aszteroida pályája egyedülálló és figyelemre méltó, hiszen különleges orbitális jellemzőkkel bír. Ez a kis égitest a Nap körüli úton haladva számos érdekes információt árul el a kozmikus környezetünkről. Az aszteroida pályájának alakulása és mozgása révén betekintést nyerhetünk a Naprendszer kialakulásába és működésébe. Az ilyen égitestek megfigyelése nemcsak tudományos szempontból izgalmas, hanem hozzájárul a jövőbeli űrkutatási projektekhez is. A 2017 OF201 tehát nem csupán egy egyszerű aszteroida, hanem egy kulcsfontosságú szereplő a kozmosz rejtélyeinek feltárásában. Naptól legtávolabbi pontja naptávolságát érzékelteti az alábbi ábra, amelyen a Kuiper-öv csak egy parányi kis kör.

A 2017 OF201 aszteroida pályája egyedülálló és figyelemre méltó, hiszen különleges orbitális jellemzőkkel bír. Ez a kis égitest a Nap körüli úton haladva számos érdekes információt árul el a kozmikus környezetünkről. Az aszteroida pályájának alakulása és mozgása révén betekintést nyerhetünk a Naprendszer kialakulásába és működésébe. Az ilyen égitestek megfigyelése nemcsak tudományos szempontból izgalmas, hanem hozzájárul a jövőbeli űrkutatási projektekhez is. A 2017 OF201 tehát nem csupán egy egyszerű aszteroida, hanem egy kulcsfontosságú szereplő a kozmosz rejtélyeinek feltárásában. hasonlít a 2013 SY99 Neptunuszon túli objektuméhoz, amelynek naptávolpontja mintegy 1416 CSE, napközelben kb. 50 CSE-re van, és szintén a Kuiper-öv külső pereme közelében halad el. A pálya excentricitása 0,9319, fél nagytengelye 733 CSE, a pályahajlása 4,2 fok. Égi mechanikai számítások kimutatták, hogy nem a Neptunusz zavaró hatása okozhat ilyen elnyúltságot, vagyis hosszú fél nagytengelyt és aphélium távolságot, hanem évmilliárdok alatt a galaktikus árapályhatások.

Valóban létezik a feltételezett kilencedik bolygó, más néven Planet 9? Ez a kérdés régóta foglalkoztatja a csillagászokat és az űrkutatók közösségét. A Planet 9 létezésének elmélete azon megfigyelésekre épül, amelyek szerint a Naprendszer külső területein található transzneptuni objektumok (TNO-k) különös pályákat követnek, ami arra utalhat, hogy egy nagy tömegű, eddig ismeretlen bolygó vonzza őket gravitációjával. Bár konkrét bizonyítékok még nem állnak rendelkezésre a Planet 9 létezéséről, a tudományos közösség folyamatosan dolgozik a megfigyelések és modellek finomításán, hogy jobban megérthessük a Naprendszerünk rejtett titkait. A Planet 9 kutatása izgalmas lehetőségeket rejt, és talán egyszer fény derül arra, hogy valóban létezik-e ez a titokzatos bolygó.

Az OF201 2017-es felfedezése és pályája komoly kétségeket ébreszt a Naprendszer elméletileg létező, távoli kilencedik nagybolygójának jelenlétével kapcsolatban, sőt, szinte meg is kérdőjelezi annak valódiságát.

A Naprendszer nyolcadik nagybolygója a Neptunusz, míg a Plútó egészen 2006-ig a kilencedik helyet foglalta el. Ekkor a tudományos közösségben felmerült egy rejtélyes, külsőbolygónak tartott tizedik égitest, gyakran Planet X néven emlegetve. A Plútó 2006-os törpebolygóvá minősítése óta a Planet Nine, vagy más néven Planet 9, az új kilencedik bolygóként került a figyelem középpontjába. Ezt a hipotetikus égitestet úgy képzelik el, mint egy hatalmas bolygót, amely a Naptól körülbelül 500-600 csillagászati egységnyire (CSE) kering, és körülbelül négyszer olyan nehéz, mint a Föld. A Planet Nine létezését egy sor Neptunuszon túli objektum pályájának szokatlan rendeződése támasztja alá, amit a bolygó gravitációs hatása magyarázhat. Azonban érdekes módon a már stabil pályájú Neptunuszon túli égitestek között a feltételezett kilencedik bolygó nem befolyásolta a 2017 OF201 pályáját, ami továbbra is rejtélyt hagy a Planet Nine létezésének kérdésében.

Az eddigi numerikus szimulációk alapján, ha valóban létezne a feltételezett kilencedik bolygó, akkor a 2017 OF201 nevű égitest gyakrabban lenne kitéve a Neptunusz gravitációs hatásainak. Ennek következtében a Neptunusz idővel, akár közel száz millió év alatt is, ki tudta volna zárni a Naprendszerből. Ám a valóság másképp alakult: a 2017 OF201 továbbra is a rendszerünk része, és nagy távcsövekkel még mindig megfigyelhető.

A 2017 OF209 felfedezése inkább azt támogatja, hogy nem létezik kilencedik bolygó, amit már csaknem tíz éve nagy távcsövekkel keresnek, de nem találtak meg. Ha létezne egyáltalán ilyen nagybolygó, akkor az nem okozza a transzneptun objektumok pályáinak olyan elrendeződését, mint amilyet eddig gondoltak.

A 2017 OF201 törpebolygó lehet

Jelenleg még viszonylag kevés adat áll rendelkezésre a 2017 OF201 fizikai jellemzőinek alaposabb feltérképezésére, de akadnak olyan információk, amelyek alapján következtetni tudunk a méretére és geometriai formájára. A fotometriai megfigyelések alapján a színindexe (g-r) = 0,77 +/- 0,11 magnitúdó, ami azt sugallja, hogy a Sedna Neptunuszon túli objektum (g-r) = 0,85 magnitúdós színindexével összevetve hasonló vörös árnyalatot mutat. Ezen kívül a Nap (g-r) = 0,44 magnitúdós színindexével összehasonlítva mindkét objektum vörösebbnek tekinthető.

A CFHT és a Blanco-teleszkóp DECam kamerája segítségével végzett megfigyelések révén a 2017 OF201 aszteroida fényváltozása 0,1 magnitúdó volt. Ez a viszonylag kismértékű fényváltozás arra utal, hogy az égitest elnyúlt alakja nem jellemző, különösen abban az esetben, ha a forgástengelye közel merőleges a megfigyelő látóirányára. Ennek következtében valószínű, hogy a test formája szinte gömbszerű.

Mivel a téma viszonylag fényes objektumokat érint, a CFHT és Blanco teleszkópok fotometriai megfigyelései alapján a geometriai albedónak, vagyis a felszín fényvisszaverő képességének értékét 0,15-re becsülték. Ez alapján egy 700 km átmérőjű objektumra lehet következtetni, bár más források szerint az átmérője 580 és 820 km között változhat. Érdemes megemlíteni, hogy a felszínen található jég mennyisége hozzájárulhat a magas fényvisszaverő képességhez. Ha viszont az albedó értéke alacsonyabb, ami sötétebb felszínt jelez, akkor az átmérője valószínűleg nagyobb lesz.

A Ceres, a főövi törpebolygó, átlagosan 939 km széles, ami mindössze körülbelül 240 km-rel kisebb a 2017 OF201 becsült méretéhez képest. Ezzel szemben a Pluto, amely a Kuiper-öv legnagyobb égitestje, 1188 km-es átmérőjével kiemelkedik. Az Eris, egy szórtkorong-objektum, még nagyobb, hiszen közepes átmérője eléri a 2326 km-t.

A 2017 OF201 albedójának és átmérőjének megállapításához a közeljövőben az ALMA teleszkóprendszert, vagy akár a Webb űrtávcsövet is alkalmazhatják.

A Neptunuszon túli égitestek átlagos sűrűsége 1,7 g/cm³, ami alapján a 700 km átmérőjű, gömbformájú 2017 OF201 tömege körülbelül 3 x 10²² kg-ra tehető, ami a Föld tömegének körülbelül 1/20000-át jelenti. Jelenlegi becslések szerint a Neptunuszon túl mintegy 200 hasonló méretű és tömegű objektum létezhet, így ezek összesített tömege elérheti a Föld tömegének 1%-át, ami a Hold tömegével vethető össze. Más dinamikai (égi mechanikai) elemzések is hasonló 1-2% közötti értékeket adnak az ilyen nagyobb méretű transzneptun objektumok esetében. A 2017 OF201 mérete, gömbhöz közeli alakja és tömege azt sugallja, hogy a test hidrosztatikus egyensúlyban van, ami törpebolygóvá való besorolását valószínűsíti. Emellett egyértelműen látható, hogy pályáját nem tisztítja meg úgy, mint a nagybolygók, ami szintén a törpebolygókra jellemző tulajdonság.

A hír a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 "Kozmikus hatások és kockázatok" projekt témaköréhez kapcsolódik.