Utanför Neptunus omloppsbana lurar miljontals iskalla kroppar som kallas Trans-Neptuniska objekt. Vi har inte hittat och sett dem alla ännu, men astronomer har teoretiserat siffrorna. Men sedan 1992 har nästan tusen TNO observerats. De flesta av dem är väldigt små och får lite solljus, vilket gör dem svaga och svåra att upptäcka. Men en grupp astronomer har tagit fram en smart ny teknik för att hitta TNO:er och upptäckte 14 bara genom att använda arkiverade data från rymdteleskopet Hubble, och de hoppas kunna avslöja hundratals fler.
'Trans-neptuniska objekt intresserar oss eftersom de är byggstenar som blivit över från solsystemets bildande', säger huvudförfattaren Cesar Fuentes.
När TNO:er sakta kretsar runt solen, rör de sig mot den stjärnklara bakgrunden och framträder som ljusstrimmor i tidsexponeringsfotografier. Teamet utvecklade mjukvara för att analysera hundratals Hubble-bilder på jakt efter sådana ränder. Efter att lovande kandidater flaggats undersöktes bilderna visuellt för att bekräfta eller motbevisa varje upptäckt.
De flesta TNO:er är belägna nära ekliptikan - en linje på himlen som markerar solsystemets plan (eftersom solsystemet bildades av en skiva av material). Därför sökte teamet inom 5 grader från ekliptikan för att öka sin chans att lyckas.
De 14 objekten inkluderar ett binärt system, ungefär som ett mini-Pluto-Charon-system. Alla var mycket svaga och de flesta mätte magnituden 25-27 (mer än 100 miljoner gånger svagare än föremål som var synliga för blotta ögat).
Dessutom, genom att mäta deras rörelse över himlen, kunde astronomer beräkna omloppsbana och avstånd för varje objekt. Genom att kombinera avståndet och ljusstyrkan (plus en antagen albedo eller reflektivitet) uppskattade de sedan storleken. De nyfunna TNO:erna sträcker sig från 25 till 60 miles (40-100 km) i diameter.
Till skillnad från planeter, som tenderar att ha mycket platta banor (känd som låg lutning), har vissa TNO:er banor som lutar betydligt från ekliptikan (hög lutning). Teamet undersökte storleksfördelningen av TNO:er med banor med låg kontra hög lutning för att få ledtrådar om hur befolkningen har utvecklats under de senaste 4,5 miljarder åren.
I allmänhet är mindre trans-neptuniska objekt de krossade resterna av större TNO:er. Under miljarder år smäller dessa föremål ihop och maler ner varandra. Teamet fann att storleksfördelningen för TNO:er med banor med låg kontra hög lutning är ungefär densamma som objekt blir svagare och mindre. Därför har båda populationerna (låg och hög lutning) liknande kollisionshistorik.
Denna första studie undersökte endast en tredjedel av en kvadratgrad av himlen, vilket innebär att det finns mycket mer område att undersöka. Hundratals ytterligare TNO:er kan gömma sig i Hubble-arkiven på högre ekliptiska breddgrader. Fuentes och hans kollegor tänker fortsätta sitt sökande.
'Vi har bevisat vår förmåga att upptäcka och karakterisera TNO:er även med data avsedda för helt andra ändamål,' sa Fuentes.
Denna forskning har godkänts för publicering i The Astrophysical Journal.
Källa: CfA