Misschien is ons zonnestelsel veel groter dan eerder werd aangenomen
Elf objecten, gevonden in de uithoeken van ons zonnestelsel, zouden de locatie van een 2de Kuipergordel kunnen betekenen.
Astronomen hebben met behulp van de Subaru-telescoop en in samenwerking met het New Horizons-missieteam een gloednieuwe groep bevroren objecten gevonden die voorbij de verre Kuipergordel om de Zon draaien.
Subaru, een 8 meter telescoop op de top van de Mauna Kea op Hawaï, werkt sinds de lancering naar Pluto in 2006, samen met de New Horizons-ruimtesonde. In 2015 maakte de ruimtesonde een scheervlucht langs Pluto en zijn manen en sindsdien baant New Horizons zich een weg door de Kuipergordel, een ringvormig gebied van ijzige komeetlichamen buiten de baan van Neptunus op afstanden tussen 33 en 33 Astronomische Eenheden. Een Astronomische Eenheid staat gelijk aan de gemiddelde afstand tussen de Aarde en de Zon, namelijk 149,6 miljoen kilometer.
Toen Subaru in 2004 begon met het zoeken naar Kuipergordelobjecten als potentiële doelen voor New Horizons om van dichtbij te bezoeken of om met zijn camera’s van een afstand te bekijken na de ontmoeting met Pluto, werd de telescoop geconfronteerd met een probleem. Destijds bevonden Pluto en het gebied van het buitenste zonnestelsel waar New Horizons naartoe ging zich in het sterrenbeeld Boogschutter – Sagittarius, met het dichte centrum van de Melkweg als achtergrond, waardoor het moeilijk was om Kuipergordelobjecten te onderscheiden van alle achtergrondsterren. Destijds identificeerde Subaru slechts 24 Kuipergordelobjecten, die allemaal te ver weg waren voor New Horizons m te bereiken of te bekijken met zijn camera’s. Arrokoth, het object dat New Horizons op Nieuwjaarsdag 2019 bezocht werd gevonden door de Hubble Space Telescope.
Gerelateerd: wat is de Kuipergordel?
Nu zijn Pluto en dat deel van het zonnestelsel echter van de achtergrond van de Melkweg naar een schaarser gebied van de nachtelijke hemel verhuisd. Met zijn Hyper Suprime-Cam (HSC) heeft Subaru sinds 2020 239 Kuipergordelobjecten gevonden. De meeste hiervan zijn gewone Kuipergordelobjecten, maar een paar lijken inderdaad heel bijzonder te zijn.
Het meest opwindende onderdeel van de HSC was de ontdekking van 11 objecten op afstanden voorbij de bekende Kuipergordel, aldus de onderzoekers.
Deze nieuwe groep is niet zomaar een uitbreiding van de Kuipergordel. Er lijkt een gat te zijn tussen 55 AE en 70 AE waar nog geen objecten zijn gevonden, en dan een tweede gordel – “Kuipergordel 2” tussen 70 en 90 AE. Wat zo ver weg is als 13,5 miljard kilometer van de Zon. Ter gergelijking: Neptunus bevindt zich op 30 AE en de New Horizons is momenteel 60 AE van de Zon verwijderd. De Voyager 1 en Voyager 2 sondes van de NASA zijn ongeveer 164,7 en 137,6 AE van de Zon verwijderd en bevinden zich in de interstellaire ruimte.
Related: Solar system planets, order and formation: The ultimate guide
De architectuur van het zonnestelsel, inclusief de asteroïdengordel en de Kuipergordel, werd bepaald door de processen die de planeten maakten, inclusief hoe de jonge Jupiter door het systeem migreerde en kleinere objecten wijd en zijd verspreidde.
De onderzoekers denken dat de ontdekking van verre objecten en de bepaling van hun orbitale verdeling belangrijk zijn als opstap naar het begrijpen van de ontstaansgeschiedenis van het zonnestelsel, het vergelijken ervan met exoplanetaire systemen en het begrijpen van universele planeetvorming.
De ontdekking van deze nieuwe populatie van objecten komt niet helemaal uit de lucht vallen. Het Student Dust Counter-instrument aan boord van de New Horizons blijft inslagen van stofdeeltjes detecteren, hoewel de snelheid van inslagen zou moeten afnemen naarmate New Horizons de Kuipergordel verlaat. De aanhoudende aanwezigheid van stof suggereert dat het wordt geproduceerd door een populatie objecten ver weg. Bovendien heeft New Horizons onverklaarbare sterbedekkingen waargenomen – wanneer een object voor een verre ster passeert en kortstondig het licht ervan blokkeert – die het product zouden kunnen zijn van objecten in deze nieuw gevonden, verder weg geleden “Kuipergordel 2”.
Bovendien laten waarnemingen van protoplanetaire schijven rond andere sterren, zoals die wargenomen door ALMA, de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array in Chili, duidelijk uitgebreide gebieden en talrijke gordels en gaten zien in het gebied voorbij waar de Kuipergordel zich in ons zonnestelsel bevindt.
De Kuipergordel van ons zonnestelsel leek lang erg klein in vergelijking met veel andere planetaire systemen, maar onze resultaten suggereren dat dit idee misschien gewoon is ontstaan door een observationele bias. Dus misschien, als dit resultaat wordt bevestigd, is onze Kuipergordel toch niet zo klein en ongewoon vergeleken met die rond andere sterren.
Omdat de Kuipergordel klein leek, was een theorie dat de zonnenevel die ons planetenstelsel vormde ook kleiner was dan normaal. De ontdekking van deze Kuipergordel 2 suggereert dat dit niet per se het geval was.
De oer-zonnenevel was veel groter dan eerder werd gedacht en dit kan implicaties hebben voor het bestuderen van het planeetvormingsproces in ons zonnestelsel, aldus de onderzoekers.
Astronomen zullen de Subaru telescoop blijven gebruiken om de 11 objecten in deze nieuwe gordel te volgen om zo hun banen beter te kunnen definiëren. Aangezien ze in een klein gebied in de ruimte zijn gevonden zijn ze waarschijnlijk slechts het topje van de ijsberg en duiden ze op een veel grotere populatie. Hun ontdekking is verder bewijs dat er nog veel te ontdekken valt in de extreme diepten van het buitenste zonnestelsel, waaronder de mogelijkheid van meer dwergplaneten en zelfde de veronderstelde Planeet Negen.
Volgens Alan Stern, hoofdonderzoeker van de New Horizons-missie, is dit een baanbrekende ontdekking die iets onverwachts, nieuws en opwindends onthult in de verre uithoeken van het zonnestelsel.
De bevindingen worden binnenkort gepubliceerd in het Planetary Science Journal en zijn momenteel beschikbaar op de ArXiv-preprintserver.
Eerste publicatie: 22 september 2024
Bron: diverse persberichten
