Tech

นักดาราศาสตร์แบ่งปันภาพกระดูกสุนัขที่มีรายละเอียดมากที่สุดเช่นดาวเคราะห์น้อย

โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ VLT ของหอสังเกตการณ์ทางใต้ของยุโรป (ESO’s VLT) ทีมนักดาราศาสตร์ได้ภาพที่คมชัดและมีรายละเอียดมากที่สุดของดาวเคราะห์น้อยคลีโอพัตรา การสังเกตการณ์ทำให้ทีมสามารถบังคับรูปร่าง 3 มิติและมวลของดาวเคราะห์น้อยที่แปลกประหลาดนี้ ซึ่งคล้ายกับกระดูกสุนัข ให้มีความแม่นยำสูงกว่าที่เคยเป็นมา งานวิจัยของพวกเขาให้ข้อมูลว่าดาวเคราะห์น้อยดวงนี้และดวงจันทร์สองดวงที่โคจรรอบมันเป็นอย่างไร

“คลีโอพัตราเป็นวัตถุที่ไม่เหมือนใครในระบบสุริยะของเราอย่างแท้จริง ” Franck Marchis นักดาราศาสตร์จากสถาบัน SETI ใน Mountain View ประเทศสหรัฐอเมริกาและที่ Laboratoire d’Astrophysique de Marseille ประเทศฝรั่งเศส ซึ่งเป็นผู้นำการศึกษาดาวเคราะห์น้อยซึ่งมีดวงจันทร์และ รูปร่างผิดปกติ — เผยแพร่ในวันนี้ใน Astronomy & Astrophysics “วิทยาศาสตร์ก้าวหน้าไปมาก ต้องขอบคุณการศึกษาสิ่งผิดปกติแปลก ๆ ฉันคิดว่าคลีโอพัตราเป็นหนึ่งในนั้นและเข้าใจความซับซ้อนนี้ ระบบดาวเคราะห์น้อยหลายดวงสามารถช่วยให้เราเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบสุริยะของเราได้”

คลีโอพัตราโคจร ดวงอาทิตย์ในแถบดาวเคราะห์น้อยระหว่าง ดาวอังคาร และ

ดาวพฤหัสบดี. นักดาราศาสตร์เรียกมันว่า “ดาวเคราะห์น้อยกระดูกสุนัข” นับตั้งแต่การสังเกตการณ์ด้วยเรดาร์เมื่อประมาณ 20 ปีที่แล้วเปิดเผยว่ามี 2 แฉกเชื่อมต่อกันด้วย “คอ” หนา ในปี 2008 มาร์คิสและคณะได้ค้นพบว่าคลีโอพัตราโคจรรอบดวงจันทร์สองดวง ชื่อว่า AlexHelios และ CleoSelene ตามชื่อพระธิดาของพระราชินีอียิปต์

หากต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับคลีโอพัตรา มาร์คิสและเขา ทีมงานใช้ภาพถ่ายของดาวเคราะห์น้อยที่ถ่ายในช่วงเวลาต่างๆ ระหว่างปี 2017 ถึง 2019 ด้วย Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet

REsearch (SPHERE ) เครื่องมือบน VLT ของ ESO ขณะที่ดาวเคราะห์น้อยกำลังหมุน พวกมันสามารถมองจากมุมต่างๆ และสร้างแบบจำลอง 3 มิติที่แม่นยำที่สุดสำหรับรูปร่างของมันจนถึงปัจจุบัน พวกเขาจำกัดรูปร่างและปริมาตรของกระดูกสุนัขของดาวเคราะห์น้อย โดยพบว่ากลีบหนึ่งมีขนาดใหญ่กว่าอีกดวง และกำหนดความยาวของดาวเคราะห์น้อยให้อยู่ที่ประมาณ 270 กิโลเมตร หรือประมาณครึ่งหนึ่งของความยาวของช่องแคบอังกฤษ

Asteroid Kleopatra from different angles (annotated)
11 ภาพเหล่านี้เป็นของดาวเคราะห์น้อยคลีโอพัตรา ซึ่งมองจากมุมต่างๆ ขณะหมุน ภาพถ่ายเหล่านี้ถ่ายในช่วงเวลาต่างๆ ระหว่างปี 2017 ถึง 2019 ด้วยเครื่องมือ Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) บน VLT ของ ESO คลีโอพัตราโคจรรอบดวงอาทิตย์ในแถบดาวเคราะห์น้อยระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี นักดาราศาสตร์เรียกมันว่า “ดาวเคราะห์น้อยกระดูกสุนัข” นับตั้งแต่การสังเกตการณ์ด้วยเรดาร์เมื่อประมาณ 20 ปีที่แล้วเปิดเผยว่ามี 2 แฉกเชื่อมต่อกันด้วย “คอ” หนา เครดิต: ESO/Vernazza, Marchis et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

ในการศึกษาครั้งที่สองซึ่งตีพิมพ์ใน Astronomy & Astrophysics และนำโดย Miroslav Brož จาก Charles University ในปราก สาธารณรัฐเช็ก ทีมงานรายงานว่าพวกเขาใช้การสังเกตการณ์ SPHERE เพื่อค้นหาวงโคจรที่ถูกต้องอย่างไร ของดวงจันทร์สองดวงของคลีโอพัตรา การศึกษาก่อนหน้านี้ได้ประมาณการโคจร แต่การสังเกตการณ์ใหม่ด้วย VLT ของ ESO แสดงให้เห็นว่าดวงจันทร์

ไม่ใช่ที่ที่ข้อมูลเก่าทำนายไว้

“ สิ่งนี้ต้องได้รับการแก้ไข” Brož กล่าว . “เพราะถ้าวงโคจรของดวงจันทร์ผิดทุกอย่างก็ผิดรวมถึงมวลของคลีโอพัตราด้วย” ขอบคุณการสังเกตใหม่และการสร้างแบบจำลองที่ซับซ้อนทีมงานจัดการ เพื่ออธิบายอย่างแม่นยำว่าแรงโน้มถ่วงของคลีโอพัตรามีอิทธิพลต่อการเคลื่อนไหวของดวงจันทร์อย่างไรและเพื่อกำหนดวงโคจรที่ซับซ้อนของ AlexHelios และ CleoSelene ซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถคำนวณมวลของดาวเคราะห์น้อย โดยพบว่ามันต่ำกว่าประมาณการครั้งก่อนถึง 35%

เมื่อรวมค่าประมาณใหม่สำหรับปริมาตรและมวลเข้าด้วยกัน นักดาราศาสตร์ก็สามารถคำนวณค่าใหม่ได้ สำหรับความหนาแน่นของดาวเคราะห์น้อยซึ่งเมื่อความหนาแน่นของเหล็กน้อยกว่าครึ่งหนึ่งกลับกลายเป็นว่าต่ำกว่าที่เคยคิดไว้ ความหนาแน่นต่ำของคลีโอพัตราซึ่งเชื่อกันว่ามีองค์ประกอบที่เป็นโลหะ แสดงให้เห็นว่ามีโครงสร้างเป็นรูพรุนและอาจมากกว่า “กองเศษหินหรืออิฐ” เพียงเล็กน้อย ซึ่งหมายความว่ามีแนวโน้มว่าจะเกิดขึ้นเมื่อวัสดุสะสมใหม่หลังการกระแทกขนาดยักษ์

Size comparison of asteroid Kleopatra with Chile ภาพที่ประมวลผลนี้อิงจากการสังเกตที่ถ่ายในเดือนกรกฎาคม 2017 แสดงดวงจันทร์สองดวงของดาวเคราะห์น้อย Kleopatra (วัตถุสีขาวตรงกลาง) AlexHelios และ CleoSelene ซึ่งปรากฏเป็นจุดสีขาวเล็ก ๆ สองจุดที่มุมบนขวาและมุมซ้ายล่างของภาพ ดวงจันทร์ของคลีโอพัตรานั้นมองเห็นได้ยากในภาพดิบ ซึ่งถ่ายด้วยเครื่องมือ Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) บน VLT ของ ESO เนื่องจากมีแสงจ้ารอบๆ ดาวเคราะห์น้อย ซึ่งสืบเนื่องมาจากการสังเกตการณ์แบบปรับเลนส์ได้ประเภทนี้ เพื่อให้ได้มุมมองนี้ ภาพของคลีโอพัตราได้รับการประมวลผลเพื่อขจัดแสงสะท้อนและเผยให้เห็นดวงจันทร์ เครดิต: ESO/Vernazza, Marchis et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

โครงสร้างกองเศษหินหรืออิฐของคลีโอพัตราและวิธีที่มันหมุนยังเป็นเครื่องบ่งชี้ว่าดวงจันทร์สองดวงของมันก่อตัวขึ้นได้อย่างไร ดาวเคราะห์น้อย Size comparison of asteroid Kleopatra with Chile

หมุนเกือบด้วยความเร็ววิกฤต ซึ่งเป็นความเร็วที่สูงกว่าที่มันจะเริ่ม กระจุยกระจาย และแม้แต่การกระแทกเล็กน้อยก็อาจยกกรวดออกจากพื้นผิวได้ Marchis และทีมของเขาเชื่อว่าก้อนกรวดเหล่านั้นสามารถก่อตัวเป็น AlexHelios และ CleoSelene ได้ในเวลาต่อมา ซึ่งหมายความว่า Kleopatra ได้ให้กำเนิดดวงจันทร์อย่างแท้จริงแล้ว

ภาพใหม่ของ Kleopatra และข้อมูลเชิงลึกที่พวกเขาให้คือ มีเพียงระบบ Adaptive Optics ขั้นสูงที่ใช้กับ VLT ของ ESO ซึ่งตั้งอยู่ในทะเลทราย Atacama ในชิลีเท่านั้นที่เป็นไปได้ Adaptive optics ช่วยแก้ไขการบิดเบือนที่เกิดจากชั้นบรรยากาศของโลกซึ่งทำให้วัตถุดูพร่ามัว ซึ่งเป็นเอฟเฟกต์เดียวกับที่ทำให้ดาวมองจาก

โลก ที่จะกระพริบตา ด้วยการแก้ไขดังกล่าว SPHERE จึงสามารถถ่ายภาพคลีโอพัตรา ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 200 ล้านกิโลเมตรในระยะใกล้ที่สุด แม้ว่าขนาดที่ปรากฏบนท้องฟ้าจะเทียบเท่ากับขนาดลูกกอล์ฟที่อยู่ห่างออกไปประมาณ 40 กิโลเมตร

Size comparison of asteroid Kleopatra with Chile
ภาพนี้แสดงการเปรียบเทียบขนาดของดาวเคราะห์น้อยคลีโอพัตรากับชิลี ครึ่งบนของภาพแสดงแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของคลีโอพัตรา ดาวเคราะห์น้อยรูปร่าง “กระดูกสุนัข” ซึ่งโคจรรอบดวงอาทิตย์ในแถบดาวเคราะห์น้อยระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี ตั้งแต่ต้นจนจบ คลีโอพัตรามีความยาว 270 กิโลเมตร ครึ่งล่างของภาพให้มุมมองทางอากาศของชิลี โดยมีรอยเท้าของคลีโอพัตราหากลอยอยู่เหนือประเทศ เครดิต: ESO/M. Kornmesser/Marchis et al.

กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (ELT) ของ ESO

ที่กำลังจะมีขึ้นพร้อมการปรับตัวขั้นสูง ระบบออปติกจะเหมาะสำหรับการถ่ายภาพดาวเคราะห์น้อยที่อยู่ห่างไกล เช่น คลีโอพัตรา “ฉันแทบรอไม่ไหวที่จะชี้ ELT ไปที่คลีโอพัตรา เพื่อดูว่ามีดวงจันทร์มากกว่านี้หรือไม่ และปรับแต่งวงโคจรของพวกมันเพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย” มาร์คิสกล่าวเสริม

การอ้างอิงวารสาร
  • NS. Marchis (216) Kleopatra ดาวเคราะห์น้อยประเภท M ที่หมุนรอบวิกฤตความหนาแน่นต่ำ ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ต้นฉบับหมายเลข. 40874corr – arXiv:2108.07207v1
    16 ส.ค. 2564

  • NS. Broˇz รุ่นมัลติโพลขั้นสูงสำหรับ (216) ระบบคลีโอพัตรา (216) ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ต้นฉบับหมายเลข. paper2 arXiv:2105.09134v1

  • อาหาร

    ไลฟ์สไตล์

  • เทค
  • มาร์เก็ตติ้งดิจิทัล (การตลาดดิจิทัล)

    Back to top button