Utöver Neptuns omlopp lurar miljontals iskalla kroppar som kallas Trans-Neptunian Objects. De flesta av dem är mycket små och får lite solljus, vilket gör dem svaga och svåra att upptäcka. Men en grupp astronomer har utvecklat en smart ny teknik för att hitta TNO: er och upptäckt 14 bara med hjälp av arkiverade data från Hubble Space Telescope, och de hoppas kunna upptäcka hundratals fler.
"Trans-Neptunian objekt intresserar oss eftersom de är byggstenar kvar från bildandet av solsystemet," säger huvudförfattaren Cesar Fuentes.
När TNO: er långsamt går i solen rör sig de mot stjärnklar bakgrund och framträder som ljusstrimmor i exponeringsfotografier. Teamet utvecklade programvara för att analysera hundratals Hubble-bilder som jagade efter sådana streck. Efter att lovande kandidater flaggades undersöktes bilderna visuellt för att bekräfta eller motbevisa varje upptäckt.
De flesta TNO: er ligger nära ekliptiken - en linje på himlen som markerar solsystemets plan (eftersom solsystemet bildas från en skiva av material). Därför sökte teamet inom 5 grader efter ekliptiken för att öka deras chans att lyckas.
De 14 objekten inkluderar ett binärt system, typ som ett mini-Pluto-Charon-system. Alla var väldigt svaga, med de flesta som mäter storleken 25-27 (mer än 100 miljoner gånger svagare än föremål som är synliga för det oundersökta ögat).
Genom att mäta deras rörelse över himlen kunde astronomer dessutom beräkna banans och avståndet för varje objekt. Genom att kombinera avståndet och ljusstyrkan (plus en antagen albedo eller reflektivitet) uppskattade de sedan storleken. De nyfundna TNO: erna sträcker sig från 40 till 100 km.
Till skillnad från planeter, som tenderar att ha mycket platta banor (känd som låg lutning), har vissa TNO: er banor avsevärt lutade från ekliptiken (hög lutning). Teamet undersökte storleksfördelningen av TNO: er med låg- eller höglutningsbanor för att få ledtrådar om hur befolkningen har utvecklats under de senaste 4,5 miljarder åren.
Generellt sett är mindre transneptuniska föremål de krossade resterna av större TNO: er. Under miljarder år smackar dessa föremål ihop och slipar varandra ner. Teamet fann att storleksfördelningen av TNO: er med låg- eller höglutningsbanor är ungefär densamma som föremål blir svagare och mindre. Därför har båda populationerna (låg och hög lutning) liknande kollisionshistorik.
Den första studien undersökte endast en tredjedel av en kvadratisk himmelgrad, vilket innebär att det finns mycket mer område att undersöka. Hundratals ytterligare TNO: er kan gömma sig i Hubble-arkiven på högre ekliptiska breddegrader. Fuentes och hans kollegor tänker fortsätta sin sökning.
"Vi har bevisat vår förmåga att upptäcka och karakterisera TNO: er även med data avsedda för helt andra ändamål," sa Fuentes.
Denna forskning har accepterats för publicering i The Astrophysical Journal.
Källa: CfA
