Хаббл обнаружил потенциальный тройной объект пояса Койпера

Иногда хорошие вещи приходят по трое. Если астрономы правы, то система в далёком поясе Койпера может состоять не из двух, а из трёх небесных тел, что даёт возможность понять, как формировалась ранняя Солнечная система.

Авторство исследования принадлежит учёным из Университета Бригама Янга и Научного института космического телескопа.

Странный мир 148780 Альтжира

Обнаруженная в 2001 году во время Глубокого эклиптического обзора на Китт Пик, 146780 Альтжира обращается вокруг Солнца на расстоянии 44 астрономических единиц (а.е.), совершая полный оборот раз в 294 года. Более поздние наблюдения «Хаббла» в 2006 году подтвердили, что объект является бинарной системой.

Главная пара находится на расстоянии 9 904 километров друг от друга на орбите продолжительностью 140 дней. Оба объекта почти одинаковы по размеру — 246 километров и 221 километр в диаметре соответственно. Орбитальный период третьего гипотетического объекта составляет всего 5,5 часа. Это быстро, но не сказать, что невероятно: Фобос, например, обращается вокруг Марса всего за семь с половиной часов.

Система находится слишком далеко, чтобы наблюдатели могли напрямую увидеть третий спутник или даже намёки на него. Вместо этого исследователи использовали данные «Хаббла», чтобы выявить небольшие возмущения в орбите двух более крупных тел и сделать вывод о присутствии третьего.

«Для таких маленьких и далёких объектов разделение между двумя членами системы составляет доли пикселя на изображении с камеры „Хаббла“, поэтому приходится использовать неизобразительные методы, чтобы понять, что это тройка, — говорит Майя Нельсен (Университет Бригама Янга и ведущий научный сотрудник исследования) в недавнем пресс-релизе. — Со временем мы увидели, что ориентация орбиты внешнего объекта изменилась, что указывает на то, что внутренний объект либо очень вытянут, либо представляет собой два отдельных объекта», — говорит Дарин Рагозин (Университет Бригама Янга) в том же пресс-релизе.

Если это подтвердится, то система станет так называемой «иерархической тройкой», поскольку третье тело обращается вокруг одного из бинарных объектов пояса Койпера (ОПК). Иерархические тройки часто встречаются в системах с несколькими звёздами: у нас есть такая система по соседству, с близкой парой Альфа Центавра A и B, вокруг которой вращается Проксима.

Конечно, точная природа системы на данный момент неясна. Является ли она настоящей тройкой, контактной бинарной системой, или, возможно, блинообразным телом – последний вариант предлагали для описания межзвёздного гостя 1I/Оумуамуа.

Любой из этих трёх выводов интригует и имеет последствия для нашего понимания формирования ОПК. В частности, три орбитальных объекта, как предполагается для системы Альтжира, не были бы продуктом столкновений, а стали бы результатом гравитационного коллапса на ранних этапах формирования Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад. Известно, что новорождённые звёзды в многочисленных системах формировались подобным образом в протосолнечных туманностях, но вопрос о том, как многочисленные системы ОПК и астероидов достигли подобной стабильности в миниатюре, пока остаётся спорным.

Странно подумать: до открытия 243 Иды как пары в 1993 году не было известно ни об одном бинарном астероиде. Теперь они кажутся почти нормой: от Дидимоса и его крошечной луны Диморфос до недавнего пролёта миссии «Люси» к 152830 Динкинеша и его луне Сёлам в 2023 году. Существуют и странные сдвоенные объекты, в том числе комета 67P/Чурюмова-Герасименко, исследованная миссией ЕКА «Розетта», и 486958 Аррокот, обнаруженная во время пролёта «Новых горизонтов» в Новый год 2019 года.

Очевидно, что близкие бинарные и контактные бинарные астероиды и кометы могут многое рассказать нам о ранней истории и формировании Солнечной системы. На сегодняшний день известно 40 двойных астероидов среди более чем 3 000 известных ОПК.

В 2007 году 47171 Лемпо стала первой подтверждённой тройной ОПК. Открытая в 1999 году, эта система стала первым множественным ОПК, обнаруженным Хабблом.

Безусловно, Альтжира и ей подобные достойны дальнейшего изучения с помощью «Уэбба» и нового поколения небесных обзоров в ближайшие годы. Анализ кривых блеска и затмения фоновых звёзд могут раскрыть природу далёкого объекта, поскольку «теневой профиль» затмевающего тела и любой скрытый спутник могут дать о себе знать.

Хотя такой случай выпадает редко, возможно, нам не придётся долго ждать. Два главных спутника в системе Альтжиры в настоящее время находятся на близком расстоянии друг от друга с нашей точки зрения, а сезон взаимных затмений в следующем десятилетии придётся на 2028 год. Это даст астрономам возможность исследовать систему более детально.

Возможно, к отдалённым мирам Альтжиры никогда не будет отправлена специальная миссия. В конце концов, наши удачные фотографии 486958 Arrokoth были получены только потому, что «Новые горизонты» уже двигался в этом направлении после встречи с Плутоном. Тем не менее, в ближайшее десятилетие готовится к выпуску целое поколение телескопов, так что кто знает? Возможно, нам ещё удастся хорошо рассмотреть Альтжиру и её спутники.