Куда девалась мелочь?: Полный ноль
В далеком поясе Койпера — области, расположенной за орбитой Нептуна — известно на сегодня более 1 тыс. объектов, небольших обледеневших тел. Некоторые из них довольно крупны, но сколько «обитает» здесь мелких, средних и крупных обломков, установить не удается, поскольку те из них, которые имеют в диаметре менее 70 км отражают так мало света, что их очень трудно разглядеть. Самый небольшой из известных тел пояса Койпера (Kupier Belt Objects, KBO) имеет около 30 км в поперечнике и был замечен телескопом Hubble примерно 5 лет назад. С тех пор количество известных малых КВО не сильно увеличилось. Их обнаруживается заметно — в 25 раз — меньше, чем ожидают ученые, исходя из теоретических выкладок.
Для того, чтобы разобраться с этой недостачей, коллектив ученых во главе с Чарльзом Элкоком (Charles Alcock) разработали проект TAOS для поиска КВО размерами от 3 до 28 км. Они придумали одну хитрость. Вместо того, чтобы пытаться разглядеть сам свет, отраженный таким маленьким телом с такого колоссального расстояния, они решили обратить внимание на тень, которую оно создает. Установленные на Тайване три 50-сантиметровых телескопа следили за звездами, которые время от времени, по логике, должны затенять КВО. Это длится какие-то доли секунды, но астрономам достаточно. Тень можно представить себе конусом, диаметр которого зависит от размера КВО, а значит, по тени можно узнать и параметры отбрасывающего его объекта.
В конце 2004 г., когда проект TAOS начинался, Элкок с коллегами заявляли, что им удастся обнаруживать около десятка подобных тел в год. Однако уже парой лет реальный оказался не просто меньше — а нулевым: не было замечено ни одного мелкого КВО, отбрасывающего тень. Кстати, более раннее исследование, проведенное по схожему принципу «затенения» мелкими КВО далекого рентгеновского источника Scorpius X-1, выявило целых 58 таких объектов. Однако впоследствии было показано, что все они стали результатом неверной обработки шумов, возникших в самом рентгеновском датчике. Все это, возможно, говорит о том, что существует некий нижний предел размеров объектов в поясе Койпера. Впрочем, сам Чарльз Элкок считает, что нужно продлить эксперимент и постараться найти хотя бы что-нибудь.
Почему же ученых так интересует распределение объектов пояса Койпера по массе? Дело в том, что оно говорит о том, какой была наша Солнечная система вскоре после ее появления на свет. Действительно, вначале был диск медленно вращающейся пыли, газа и тел разной величины. Понемногу они стягивались, формируя все более крупные объекты: в те времена они еще не были столь крупными, чтобы разбиваться друг о друга, а наоборот, «слипались», образуя зародыши будущих планет. Похожие процессы, считается, должны протекать и в поясе Койпера, объясняя и определенное распределение КВО по шкале масс.
Однако менее чем миллиард лет спустя «случилось страшное»: нечто заставило огромные планеты во внешней части молодой Солнечной системы слететь со своих начальных орбит, разбрасывая всякую «планетарную мелочь», как кегли. После этой крупной миграции в пределах внутренней Солнечной системы остались лишь объекты, которые при столкновении разлетаются на куски. То же, что было до того, можно в некоторой мере увидеть, изучая пояс Койпера.
Так что Чарльз Элкок полагает продолжить свое исследование и намерен найти, наконец, объекты диаметром менее 30 км. К проекту TAOS уже подключен дополнительный телескоп — надежда еще есть. Кстати, совсем недавно в том же самом поясе Койпера был обнаружен и весьма необычный объект — настолько странный, что астрономы уже окрестили его в честь самого знаменитого вампира. Читайте об этом открытии: «Дракула Солнечной системы».
По сообщению New Scientist Space