Ученые только недавно обнаружили систему колец Чарикло — удивительное открытие, поскольку считалось, что кентавры относительно спящие. Теперь ученые из Массачусетского технологического института и других организаций обнаружили возможную кольцевую систему вокруг второго кентавра, Хирона.В ноябре 2011 года группа наблюдала звездное затмение, в котором Хирон прошел перед яркой звездой, ненадолго заблокировав ее свет.
Исследователи проанализировали световое излучение звезды и мгновенную тень, созданную Хироном, и определили оптические особенности, которые предполагают, что кентавр может обладать циркулирующим диском из обломков. Команда считает, что эти особенности могут означать кольцевую систему, круглую оболочку из газа и пыли или симметричные струи материала, вырывающиеся с поверхности кентавра.«Это интересно, потому что Хирон — кентавр — часть той средней части солнечной системы, между Юпитером и Плутоном, где мы изначально не думали, что что-то будет активным, но оказалось, что все довольно активно», — говорит Аманда.
Бош, преподаватель кафедры Земли, атмосферы и планет Массачусетского технологического института.Бош и ее коллеги из Массачусетского технологического института — Джессика Рупрехт, Майкл Персон и Аманда Гулбис — опубликовали свои результаты в журнале Icarus.
Поймать теньХирон, обнаруженный в 1977 году, был первым планетарным телом, отнесенным к категории кентавров, после мифологического греческого существа — гибрида человека и зверя. Как и их мифологические аналоги, кентавры — это гибриды, воплощающие черты как астероидов, так и комет.
Сегодня, по оценкам ученых, в Солнечной системе насчитывается более 44 000 кентавров, сосредоточенных в основном в полосе между орбитами Юпитера и Плутона.
Хотя считается, что большинство кентавров спят, ученые заметили проблески активности Хирона. Начиная с конца 1980-х годов астрономы наблюдали образцы яркости от кентавра, а также активность, аналогичную активности кометы с полосами.В 1993 и 1994 годах Джеймс Эллиот, в то время профессор планетарной астрономии и физики в Массачусетском технологическом институте, наблюдал звездное затмение Хирона и сделал первые оценки его размеров. Эллиот также наблюдал особенности в оптических данных, которые выглядели как струи воды и пыли, извергающиеся с поверхности кентавра.
Теперь исследователи Массачусетского технологического института — некоторые из них бывшие члены группы Эллиота — получили более точные наблюдения Хирона с помощью двух больших телескопов на Гавайях: Инфракрасного телескопа НАСА на Мауна-Кеа и Глобальной сети телескопов обсерватории Лас-Камбрес в Халеакале. .В 2010 году команда начала наносить на карту орбиты Хирона и близлежащих звезд, чтобы точно определить, когда кентавр может пройти через звезду, достаточно яркую, чтобы ее можно было обнаружить. Исследователи определили, что такое звездное затмение произойдет 29 ноября 2011 года, и зарезервировали время для двух больших телескопов в надежде поймать тень Хирона.«В этих наблюдениях есть некоторая интуиция», — говорит Бош. «Нам нужно определенное количество удачи, чтобы дождаться, пока Хирон пройдет перед достаточно яркой звездой.
Сам Хирон достаточно мал, чтобы событие было очень коротким; если вы моргнете, вы можете его пропустить».Команда наблюдала за затмением звезды дистанционно, из здания 54 Массачусетского технологического института.
Все это длилось всего несколько минут, и телескопы зафиксировали затухающий свет, когда Хирон отбрасывал свою тень на телескопы.
Кольца вокруг теорииГруппа проанализировала полученный свет и обнаружила кое-что неожиданное. Простое тело без окружающего материала создаст простой узор, полностью блокируя свет звезды.
Но исследователи наблюдали симметричные резкие детали в начале и в конце звездного затмения — признак того, что такой материал, как пыль, может блокировать часть звездного света.Исследователи наблюдали две такие особенности, каждая примерно в 300 километрах от центра кентавра.
Судя по оптическим данным, их ширина составляет 3 и 7 километров соответственно. Эти черты похожи на то, что наблюдал Эллиот в 1990-х годах.
В свете этих новых наблюдений исследователи говорят, что Хирон все еще может обладать симметричными струями газа и пыли, как впервые предположил Эллиот. Однако другие интерпретации могут быть столь же верными, включая «интригующую возможность», — говорит Бош, — оболочки или кольца из газа и пыли.
Рупрехт, исследователь из лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института, говорит, что можно вообразить сценарий, в котором кентавры могут образовывать кольца: например, когда тело распадается, образовавшиеся обломки могут быть захвачены гравитацией вокруг другого тела, такого как Хирон. Кольца также могут быть остатками материала от формирования самого Хирона.
«Другая возможность связана с историей расстояния Хирона от Солнца», — говорит Рупрехт. «Кентавры, возможно, начали свое существование дальше в Солнечной системе, и из-за гравитационного взаимодействия с планетами-гигантами их орбиты были возмущены ближе к Солнцу. Замороженный материал, который был бы стабильным за пределами Плутона, становится менее устойчивым ближе, и может превращаться в газы, распыляющие пыль и материал с поверхности тела ".Независимая группа с тех пор объединила данные о затмении группы MIT с другими данными о освещении и пришла к выводу, что объекты вокруг Хирона, скорее всего, представляют собой кольцевую систему.
Однако Рупрехт говорит, что исследователям придется наблюдать больше звездных покрытий Хирона, чтобы действительно определить, какая интерпретация — кольца, оболочка или струи — является правильной.«Если мы хотим привести веские аргументы в пользу наличия колец вокруг Хирона, нам потребуются наблюдения нескольких наблюдателей, распределенных на несколько сотен километров, чтобы мы могли нанести на карту геометрию кольца», — говорит Рупрехт. «Но это само по себе не говорит нам, являются ли кольца временной функцией Хирона или более постоянной. Необходимо проделать много работы».Тем не менее, Бош говорит, что возможность появления второго кольчатого кентавра в Солнечной системе заманчива.
«До тех пор, пока не были найдены кольца Чарикло, обычно считалось, что эти более мелкие тела не имеют системы колец», — говорит Бош. «Если у Chiron есть система звонков, она покажет, что она более распространена, чем считалось ранее».