Verre objecten laten zien dat het zonnestelsel verder reikt dan we wisten: ScienceAlert

Een nieuwe methode om telescoopbeelden te scannen op vage tekenen van gesteenten ver buiten de planeet Pluto heeft bewijs opgeleverd dat de schijf van materie in ons zonnestelsel zich verder in de interstellaire ruimte uitstrekt dan we dachten.

Tientallen jaren van symmetrie In de schaduw kregen astronomen de duidelijke indruk van een diffuus veld van ijskoude rotsen, bekend als de Kuipergordel. Geeft plotseling verlichting Het is 48 keer de afstand tussen de aarde en de zon (of 48 astronomische eenheden).

Men zag dat de puinbanden zich uitstrekten Minstens twee keer deze afstand rond soortgelijke sterren, waardoor ons zonnestelsel in vergelijking vrij klein is. Met deze nieuwe ontdekking zijn we misschien toch niet zo ongewoon.

Een team van astronomen onder leiding van het Canadese Herzberg Centre for Astronomy and Astrophysics Research hoopte nieuwe doelen te ontdekken die de New Horizons-sonde zou kunnen onderzoeken tijdens zijn reis door de buitenste regionen van het zonnestelsel.

Na ons enkele close-upbeelden van Pluto te hebben gegeven, heeft de missie beelden vastgelegd van een sneeuwpopvormige rots op ongeveer 40 AU van de zon, voordat hij zijn vrolijke weg vervolgde met een snelheid van iets minder dan 60.000 kilometer (ongeveer 36.000 mijl) per uur.

Het vinden van dingen waar de dappere kleine sonde naar kan kijken nu hij zich op ongeveer 60 astronomische eenheden van de zon bevindt, is geen gemakkelijke taak. Om iets te kunnen zien dat beweegt tijdens de eeuwigdurende middernacht, moeten astronomen slim zijn.

Een veelgebruikte techniek wordt genoemd Shift-stapelen. Met zo weinig licht aan de rand van het zonnestelsel zouden er maar weinig objecten zichtbaar zijn in een enkel telescoopbeeld.

Door op verschillende tijdstippen foto’s te maken en de afbeeldingen vervolgens op elkaar te stapelen, is het mogelijk om al dat licht van een slecht verlicht object samen te voegen tot een punt, waardoor het scherper wordt.

Dit is allemaal goed als het pad van het doelwit bekend is. Het op deze manier vinden van onontdekte objecten vereist veel vallen en opstaan, waarbij de beeldstapels langs waarschijnlijke banen worden aangepast totdat een gloeiende edelsteen wordt onthuld.

Zelfs met een computeralgoritme als hulp vereist het zoeken naar verborgen stenen in een stapel van honderden afwisselende afbeeldingen ouderwetse menselijke kracht, en heel veel.

Om op zijn minst een deel van het harde werk uit het proces te halen en de zaken te versnellen, gebruikte het onderzoeksteam machinaal leren, waarbij een neuraal netwerk werd getraind op synthetische objecten die in telescoopbeelden werden ingevoerd voordat ze werden bewerkt op basis van gegevens verzameld met behulp van… Subaru-telescoop Op Mauna Kea op Hawaï in 2020 en 2021.

Vergeleken met het menselijk zoeken door de gegevens van 2020, identificeerde de machine learning-technologie twee keer zoveel Kuipergordel-objecten, wat wijst op een duidelijke stijging van de materiaaldichtheid op een afstand van ongeveer 60 tot 80 AU langs het pad van New Horizons.

De bevindingen zouden kunnen helpen bij het verklaren van de abnormale uitbarsting die zowel door de sonde als door de Hubble-ruimtetelescoop werd gedetecteerd, omdat extra puin schaduwen veroorzaakt door reflecterend stof in de buitenste delen van het zonnestelsel.

Omdat soortgelijke onderzoeken van andere delen van de hemel er niet in zijn geslaagd dergelijke voordelen van in een baan rond de aarde draaiende objecten te detecteren, is het de moeite waard om je af te vragen of ze gewoon pech hebben, of er iets speciaals is aan het zonnestelsel langs het pad van New Horizons, of dat hun machine learning-technologie een een paar dingen. Defecten om uit te strijken.

De bevindingen van het onderzoek zijn nog niet door vakgenoten beoordeeld en zullen vervolgens moeten worden bevestigd door toekomstige onderzoeken op de grond en in de ruimte.

Als we het echter serieus nemen, is het mogelijk dat ons zonnestelsel minstens twee ‘ringen’ van ijskoud materiaal bevat, gedeeld door een opening van ongeveer 50 AU; De ene bestaat uit de bekende Kuipergordel, en de andere is een uitgestrekte ijzige rots die net zo ver van Pluto verwijderd is als Pluto van ons verwijderd is.

Waarom zo’n kloof überhaupt bestaat, is natuurlijk op zichzelf een interessant mysterie.

Dit onderzoek werd gepresenteerd in 54e maan- en planetaire wetenschapsconferentie 2023.