Disse to billeder, med et års mellemrum, afsløre en måne, der kredser om dværgplaneten 2007 OR10. Hvert billede, taget af Hubble-rumteleskopets Wide Field Camera 3, viser ledsageren i en anden orbital position omkring sin moderkrop.
2007 OR10 er den tredjestørste kendte dværgplanet, bag Pluto og Eris, og den største unavngivne verden i solsystemet. Parret er placeret i Kuiperbæltet, et rige af iskoldt affald tilbage fra solsystemets dannelse. Kredit:NASA, ESA, C. Kiss (Konkoly Observatory), og J. Stansberry (STScI)
Den kombinerede kraft af tre rumobservatorier, inklusive NASAs Hubble-rumteleskop, har hjulpet astronomer med at afsløre en måne, der kredser om den tredjestørste dværgplanet, katalogiseret som 2007 OR10. Parret bor i den kolde udkant af vores solsystem kaldet Kuiperbæltet, et rige af iskoldt affald tilbage fra vores solsystems dannelse for 4,6 milliarder år siden.
Med denne opdagelse, de fleste af de kendte dværgplaneter i Kuiperbæltet større end 600 miles på tværs har ledsagere. Disse kroppe giver indsigt i, hvordan måner blev dannet i det unge solsystem.
"Opdagelsen af satellitter omkring alle de kendte store dværgplaneter - undtagen Sedna - betyder, at dengang disse kroppe blev dannet for milliarder af år siden, kollisioner må have været hyppigere, og det er en begrænsning for dannelsesmodellerne, " sagde Csaba Kiss fra Konkoly Observatory i Budapest, Ungarn. Han er hovedforfatter af det videnskabelige papir, der annoncerer månens opdagelse. "Hvis der var hyppige kollisioner, så var det ret nemt at danne disse satellitter."
Genstandene stødte højst sandsynligt ind i hinanden oftere, fordi de beboede en overfyldt region. "Der må have været en ret høj tæthed af genstande, og nogle af dem var massive kroppe, der forstyrrede mindre kroppes kredsløb, " sagde teammedlem John Stansberry fra Space Telescope Science Institute i Baltimore, Maryland. "Denne gravitationelle omrøring kan have skubbet kroppene ud af deres baner og øget deres relative hastigheder, hvilket kan have resulteret i kollisioner."
Men hastigheden af de kolliderende objekter kunne ikke have været for høj eller for langsom, ifølge astronomerne. Hvis anslagshastigheden var for høj, sammenbruddet ville have skabt masser af snavs, der kunne være sluppet ud af systemet; for langsomt, og kollisionen ville kun have produceret et nedslagskrater.
Kollisioner i asteroidebæltet, for eksempel, er ødelæggende, fordi genstande rejser hurtigt, når de smadrer sammen. Asteroidebæltet er et område med klippeaffald mellem Mars' kredsløb og gasgiganten Jupiter. Jupiters kraftfulde tyngdekraft fremskynder asteroidernes kredsløb, skabe voldsomme påvirkninger.
Holdet afslørede månen i arkivbilleder af 2007 OR10 taget af Hubbles Wide Field Camera 3. Observationer taget af dværgplaneten af NASAs Kepler-rumteleskop tippede først astronomerne om muligheden for, at en måne cirkulerede rundt om den. Kepler afslørede, at 2007 OR10 har en langsom rotationsperiode på 45 timer. "Typiske rotationsperioder for Kuiper-bælteobjekter er under 24 timer, " sagde Kiss. "Vi kiggede i Hubble-arkivet, fordi den langsommere rotationsperiode kunne være forårsaget af en månes tyngdekraft. Den første efterforsker savnede månen på Hubble-billederne, fordi den er meget svag."
Astronomerne opdagede månen i to separate Hubble-observationer med et års mellemrum. Billederne viser, at månen er gravitationsbundet til 2007 OR10, fordi den bevæger sig med dværgplaneten, set på en baggrund af stjerner. Imidlertid, de to observationer gav ikke nok information til, at astronomerne kunne bestemme en bane.
"Ironisk, fordi vi ikke kender kredsløbet, sammenhængen mellem satellitten og den langsomme rotationshastighed er uklar, " sagde Stansberry.
Astronomerne beregnede diametrene af begge objekter baseret på observationer i langt infrarødt lys fra Herschel Space Observatory, som målte den termiske emission fra de fjerne verdener. Dværgplaneten er omkring 950 miles på tværs, og månen anslås til at være 150 miles til 250 miles i diameter. 2007 OR10, ligesom Pluto, følger en excentrisk bane, men det er i øjeblikket tre gange længere end Pluto er fra solen.
2007 OR10 er medlem af en eksklusiv klub med ni dværgplaneter. Af de kroppe, kun Pluto og Eris er større end 2007 OR10. Det blev opdaget i 2007 af astronomerne Meg Schwamb, Mike Brown, og David Rabinowitz som en del af en undersøgelse for at søge efter fjerne solsystemlegemer ved hjælp af Samuel Oschin-teleskopet ved Palomar-observatoriet i Californien.
Holdets resultater dukkede op i The Astrophysical Journal Letters .
Hubble Space Telescope er et projekt for internationalt samarbejde mellem NASA og ESA (European Space Agency). NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, styrer teleskopet. Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore udfører Hubble-videnskabsoperationer. STScI drives for NASA af Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., i Washington, D.C.