eso2113hu — Képrovat

Az eddigi legjobb képeket készítette az ESO a „kutyacsont-kisbolygóról”

2021. szeptember 9.

Az Európai Déli Obszervatórium VLT távcsőegyüttesével egy csillagászcsoport az eddigi legélesebb és legrészletesebb képeket rögzítette a Kleopatra kisbolygóról. Az észlelések alapján a kutatócsoport minden eddiginél nagyobb pontossággal tudta meghatározni a kutyacsontra hasonlító különleges aszteroida tömegét és alakját is. Eredményeik alapján arról is többet tudhatunk, hogy miként alakult ki a kisbolygó és a körülötte keringő két hold.

„A Kleopatra tényleg különleges objektuma a Naprendszernek” – kezdi Francis Marchis, a kaliforniai Mountain View-ban (Amerikai Egyesült Államok) található SETI Institute és a Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (Franciaország) csillagásza, az Astronomy & Astrophysics c. folyóiratban a kisbolygóról – amelynek két holdja mellett szokatlan alakja is van – ma megjelent egyik tanulmányt megalapozó kutatás vezetője. „A tudomány sokat profitál a furcsa objektumok tanulmányozásából. Azt hiszem, a Kleopatra egyike ezeknek, az összetett többes kisbolygórendszer megértésével pedig többet tudhatunk meg a Naprendszerünkről is.”

A Kleopatra a Mars és a Jupiter közötti kisbolygóövben kering a Nap körül. A csillagászok „kutyacsont-kisbolygónak” hívják, mivel kb. 20 évvel ezelőtt radarmérésekből kiderült, hogy két lebeny alkotja, amelyeket egy „nyak” köt össze. 2008-ban Marchis és kollégái azt is felfedezték, hogy a Kleopatra körül két hold kering, amelyek az egyiptomi királynő gyermekei után az AlexHelios és a CleoSelene neveket kapták.

Azért, hogy még többet tudjanak meg a Kleopátráról, Marchis és kutatócsoportja az ESO VLT távcsőegyüttesén működő SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research) műszer által 2017 és 2019 között különböző időpontokban rögzített felvételeket kereste ki az archívumból. A kisbolygó tengely körüli forgását kihasználva más-más szögek alatt láttak rá, ez alapján pedig el tudták készíteni alakjának eddigi legpontosabb 3D-s modelljét. Az alak- és térfogat-pontosítás során kiderült, hogy az egyik lebeny nagyobb a másiknál. Az aszteroida hosszára 270 km körüli becslést adtak, ami fele a La Manche csatorna hosszának.

Egy másik, szintén az Astronomy & Astrophysics folyóiratban közölt, a prágai Károly Egyetem (Cseh Köztársaság) munkatársa, Miroslav Brož által vezetett tanulmányban a kutatók arról számoltak be, hogyan használták fel a SPHERE megfigyeléseit arra, hogy pontosítsák a Kleopatra holdjainak pályaelemeit. A korábbi munkák már foglalkoztak ezzel, de az ESO VLT új megfigyelései azt jelezték, hogy a holdak nem ott vannak, ahol a korábbi adatok alapján lenniük kellene.

„Ezt a problémát orvosolni kellett” – mondja Brož. „Ha ugyanis a holdak pályaelemei rosszak, akkor minden más, például a Kleopatra tömege is az.” Az új észleléseknek és a kifinomult modellezésnek köszönhetően a csoportnak sikerült pontosan leírnia a Kleopátrának a holdjai mozgását befolyásoló gravitációs hatását, és meghatároznia az AlexHelios és a CleoSelene összetett pályáit. Ez pedig lehetővé tette a kisbolygó tömegének kiszámítását is, ami a korábbi becsléseknél 35%-kal kisebbnek adódott.

A térfogatra és a tömegre vonatkozó új becslésekből a kisbolygó sűrűségére is új érték számolható, amely kisebb a vas sűrűségének felénél, és így a korábban gondolt értéknél is [1]. Az eddig fémes összetételűnek vélt Kleopatra kis sűrűsége azt sejteti, hogy szerkezete porózus, és inkább egy „törmelékhalomnak” tekinthető. Azaz valószínűleg úgy jött létre, hogy az anyag egy óriási ütközést követően újra összeállt.

A Kleopatra törmelékes szerkezete és forgásának módja a holdjainak lehetséges kialakulására is szolgáltathat magyarázatot. A kisbolygó a kritikushoz közeli sebességgel forog, amelynél már megkezdődne a szétdarabolódás, így még kis becsapódások is törmeléket szakíthatnak ki a felszínéből. Marchis és csoportja úgy véli, hogy ilyen törmelékdarabokból állhatott össze az AlexHelios és a CleoSelene, azaz a Kleopatra tényleg „megszülte” saját holdjait.

Az általuk szolgáltatott információval együtt a Kleopátráról rögzített új képek nem jöhettek volna létre a chilei Atacama-sivatagban működő ESO VLT távcsőegyüttes fejlett adaptív optikai rendszere nélkül. Az adaptív optika segít ellensúlyozni a Föld légköre által okozott torzulásokat, amelyek miatt az objektumok szétkenődni látszanak. Ugyanez okozza a csillagok fényének pislákolását is bolygónk felszínéről nézve. A korrekcióknak köszönhetően a SPHERE képes volt lefényképezni a Kleopátrát – amelynek Földtől mért legkisebb távolsága 200 millió kilométer –, pedig annak látszó átmérője az égbolton csak egy 40 kilométerről nézett golflabdáénak felelt meg.

Az ESO épülő ELT (Extremely Large Telescope) távcsöve fejlett adaptív optikai rendszerével ideális eszköz lesz a Kleopátrához hasonló távoli kisbolygók fényképezéséhez. „Alig várom, hogy az ELT megcélozza a Kleopátrát, és láthassuk, vannak-e további holdjai, illetve pontosítsuk a holdak pályáit a kis változások detektálása érdekében” – teszi hozzá Marchis.

Megjegyzés

[1] Az újonnan számolt sűrűség 3,4 g/cm3, míg korábban úgy vélték, hogy a Kleopatra átlagsűrűsége 4,5 g/cm3.

További információ

Az ESO VLT távcsőegyüttesének SPHERE műszerével (vezető kutató: Pierre Vernazza) gyűjtött adatokon alapuló kutatás eredményeit az Astronomy & Astrophysics folyóiratban megjelent két tanulmány mutatja be.

A „(216) Kleopatra, a low density critically rotating M-type asteroid” című cikket jegyző kutatócsoport tagjai: F. Marchis (SETI Institute, Carl Sagan Center, Mountain View, Amerikai Egyesült Államok és Aix Marseille University, CNRS, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Franciaország [LAM]), L. Jorda (LAM), P. Vernazza (LAM), M. Brož (Csillagászati Intézet, Matematikai és Fizikai Kar, Károly Egyetem, Prága, Cseh Köztársaság [CU]), J. Hanuš (CU), M. Ferrais (LAM), F. Vachier (Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC University Paris 06 és Université de Lille, Franciaország [IMCCE]), N. Rambaux (IMCCE), M. Marsset (Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, MIT, Cambridge, Amerikai Egyesült Államok [MIT]), M. Viikinkoski (Mathematics & Statistics, Tampere University, Finnország [TAU]), E. Jehin (Space sciences, Technologies and Astrophysics Research Institute, Université de Liège, Belgium [STAR]), S. Benseguane (LAM), E. Podlewska-Gaca (Fizika Kar, Csillagászati Obszervatórium és Intézet, Adam Mickiewicz Egyetem, Poznan, Lengyelország [UAM]), B. Carry (Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Franciaország [OCA]), A. Drouard (LAM), S. Fauvaud (Observatoire du Bois de Bardon, Taponnat, Franciaország [OBB]), M. Birlan (IMCCE és Astronomical Institute of Romanian Academy, Bukarest, Románia [AIRA]), J. Berthier (IMCCE), P. Bartczak (UAM), C. Dumas (Thirty Meter Telescope, Pasadena, Amerikai Egyesült Államok [TMT]), G. Dudziński (UAM), J. Ďurech (CU), J. Castillo-Rogez (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, Amerikai Egyesült Államok [JPL]), F. Cipriani (European Space Agency, ESTEC – Scientific Support Office, Noordwijk, Hollandia [ESTEC]), F. Colas (IMCCE), R. Fetick (LAM), T. Fusco (LAM és The French Aerospace Lab BP72, Chatillon Cedex, Franciaország [ONERA]), J. Grice (OCA és School of Physical Sciences, The Open University, Milton Keynes, Egyesült Királyság [OU]), A. Kryszczynska (UAM), P. Lamy (Laboratoire Atmosphères, Milieux et Observations Spatiales, CNRS [CRNS] és Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, Guyancourt, Franciaország [UVSQ]), A. Marciniak (UAM), T. Michalowski (UAM), P. Michel (OCA), M. Pajuelo (IMCCE és Sección Física, Departamento de Ciencias, Pontificia Universidad Católica del Perú, Lima, Peru [PUCP]), T. Santana-Ros (Departamento de Física, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicante, Spanyolország [UA] és Institut de Ciéncies del Cosmos, Universitat de Barcelona, Spanyolország [UB]), P. Tanga (OCA), A. Vigan (LAM), O. Witasse (ESTEC) és B. Yang (European Southern Observatory, Santiago, Chile [ESO]).

Az „An advanced multipole model for (216) Kleopatra triple system” című cikket jegyző kutatócsoport tagjai: M. Brož (CU), F. Marchis (SETI és LAM), L. Jorda (LAM), J. Hanuš (CU), P. Vernazza (LAM), M. Ferrais (LAM), F. Vachier (IMCCE), N. Rambaux (IMCCE), M. Marsset (MIT), M. Viikinkoski (TAU), E. Jehin (STAR), S. Benseguane (LAM), E. Podlewska-Gaca (UAM), B. Carry (OCA), A. Drouard (LAM), S. Fauvaud (OBB), M. Birlan (IMCCE and AIRA), J. Berthier (IMCCE), P. Bartczak (UAM), C. Dumas (TMT), G. Dudziński (UAM), J. Ďurech (CU), J. Castillo-Rogez (JPL), F. Cipriani (ESTEC), F. Colas (IMCCE), R. Fetick (LAM), T. Fusco (LAM és ONERA), J. Grice (OCA és OU), A. Kryszczynska (UAM), P. Lamy (CNRS és UVSQ), A. Marciniak (UAM), T. Michalowski (UAM), P. Michel (OCA), M. Pajuelo (IMCCE és PUCP), T. Santana-Ros (UA és UB), P. Tanga (OCA), A. Vigan (LAM), O. Witasse (ESTEC) és B. Yang (ESO).

Az ESO a legfontosabb kormányközi csillagászati szervezet Európában, és messze a legeredményesebb földfelszíni csillagászati obszervatórium az egész világon. Tizenhat tagország támogatja: Ausztria, Belgium, Csehország, Dánia, az Egyesült Királyság, Finnország, Franciaország, Hollandia, Írország, Lengyelország, Németország, Olaszország, Portugália, Spanyolország, Svájc és Svédország. Ezt a sort egészíti ki az ESO obszervatóriumainak befogadóországaként Chile, valamint stratégiai partnerként Ausztrália. Az ESO ambiciózus programjának fő célkitűzése hatékony földi megfigyelő műszerek tervezése, kivitelezése és működtetése annak érdekében, hogy a csillagászok élvonalbeli fontos tudományos felfedezéseket tehessenek. Az ESO vezető szerepet játszik csillagászati együttműködések elősegítésében és szervezésében. Az ESO három világszínvonalú megfigyelő helyet tart fenn Chilében. Ezek: La Silla, Paranal és Chajnantor. Paranalon üzemel a Nagyon Nagy Távcső (VLT), a világ legkorszerűbb, látható hullámhossztartományban üzemelő csillagászati obszervatóriuma, és két égboltfelmérő távcső, az infravörös hullámhossztartományban működő VISTA és az optikai tartományban érzékeny VLT Égboltfelmérő Távcső. Szintén a Paranalon fogja elhelyezni és üzemeltetni az ESO a Déli Cserenkov Távcsőrendszert (CTAS), a világ legnagyobb és legérzékenyebb gammasugárzás-obszervatóriumát. Az ESO vezető résztvevő az ALMA-együttműködésben, ami jelenleg a legnagyobb létező csillagászati projekt. Mindezeken túl épül már a Paranalhoz közeli Cerro Armazones tetején az ESO 39 méteres Rendkívül Nagy Távcsöve (ELT) is. Ez lesz a világ „égre néző legnagyobb szeme”.

Linkek

·      1. szakcikk

·      2. szakcikk

·      Képek a VLT-ről

·      Újságíróknak: Iratkozzon fel, hogy már az embargo alatt saját nyelvén olvashassa a közleményeinket

·     Kutatóknak: Van érdekes eredménye? Küldje el nekünk!

Kapcsolat

Franck Marchis
SETI Institute and Laboratoire d’Astrophysique de Marseille
Mountain View and Marseille, France and USA
Mobil: +1-510-599-0604
E-mail: fmarchis@seti.org

Miroslav Brož
Charles University
Prague, Czech Republic
E-mail: mira@sirrah.troja.mff.cuni.cz

Pierre Vernazza
Laboratoire d’Astrophysique de Marseille
Marseille, France
Telefon: +33 4 91 05 59 11
E-mail: pierre.vernazza@lam.fr

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Telefon: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Ez az ESO eso2113 sz. sajtóközleményének fordítása

A sajtóközleményről

Közlemény száma:eso2113hu
Név:(216) Kleopatra
Típus:Solar System : Interplanetary Body : Asteroid
Facility:Very Large Telescope
Instruments:SPHERE
Science data:2021A&A...653A..57M
2021A&A...653A..56B

Képek

A Kleopatra kisbolygó a forgás különböző fázisaiban
A Kleopatra kisbolygó a forgás különböző fázisaiban
A Kleopatra kisbolygó a forgás különböző fázisaiban (feliratozott)
A Kleopatra kisbolygó a forgás különböző fázisaiban (feliratozott)
A Kleopatra kisbolygó és Észak-Olaszország méretének összehasonlítása
A Kleopatra kisbolygó és Észak-Olaszország méretének összehasonlítása
A Kleopatra kisbolygó és Chile méretének összehasonlítása
A Kleopatra kisbolygó és Chile méretének összehasonlítása
A Kleopatra holdjait mutató, feldolgozás utáni SPHERE-felvétel
A Kleopatra holdjait mutató, feldolgozás utáni SPHERE-felvétel

Videók

A Kleopatra pályája a Naprendszerben
A Kleopatra pályája a Naprendszerben