Autor: Prof. Michael E. Brown
Překlad: Vladimír Kocour
V 1. části tohoto příběhu jsem psal o objevu Sedny, první – a dosud jediné – trpasličí planety nalezené daleko za okrajem Kuiperova pásu. 2. část popisovala naše první teorie o tom, jak se Senda dostala na svou dnešní dráhu, a o čem její dnešní dráha vypovídá. Tato část bude věnována hledání dalších objektů na podobných drahách, jako má Sedna, a metodám hledání takových objektů.
Před sedmi lety jsem věděl s určitostí, že objev Sedny na tak podivné dráze, která leží celá vně drah všech velkých planet, nám říká něco zásadního o naší sluneční soustavě. Také jsem věděl, že Sedna nám nikdy nevydá svá tajemství sama. Abychom se dověděli víc, musíme najít víc takových Seden.
Museli jsme najít víc, protože jestli je jedna věc, kterou víme téměř určitě, tak to je to, že Sedna není jediná. Každá z různých teorií o tom, proč Sedna existuje, předpovídá něco velmi specifického pro ostatní tělesa stejného typu jako je Sedna.
Například, kdyby Seda byla vykopnuta na svoji současnou dráhu neznámou Planetou X, obíhající někde daleko za Neptunem, musela by tato Planeta X uštědřit mnohem více takových kopanců, i jiným tělesům, a všechna tato tělesa by musela obíhat po drahách, které by je někde přiváděly zpět k místu uštědření kopance, tj. všechny tyto dráhy by se k sobě musely přibližovat někde v místě Planety X. Takže by se podle nich Planeta X dala v principu i najít. Naopak, kdyby zvláštní dráha Sedny vznikla v důsledku průletu hvězdy-tuláka přiblíživší se neočekávaně příliš blízko Slunci, dráha každého jednotlivého tělesa by umožňovala zpět trasovat pohyb této hvězdy při průletu. A konečně (přinejmenším podle mých původních teorií), kdyby Sedna byla vtažena mnoha drobnými gravitačními impulsy od mnoha hvězd zrozených ve stejné otevřené hvězdokupě jako Slunce, musely by dráhy parametry drah těchto těles být rozloženy zcela nahodile. Objekty stejné třídy jako Sedna by měly všechny možné sklony drah, periheliové vzdálenosti, argumenty a délky perihelia a tak dále.
Typy drah transneptunických těles. Vlevo: způsobené Planetou X, uprostřed: způsobené hvězdou-tulákem, vpravo: způsobené malými gravitačními vlivy od velkého počtu okolních hvězd (v otevřené hvězdokupě). Zdroj: Mike Brown's Planets.
Také ostatním teoriím odpovídají určitá rozložení drah. Jsme-li schopni najít více takových vzdálených objektů, jako je Sedna, můžeme podle rozložení jejich drah lépe porozumět, co se událo v dávné historiii sluneční soustavy. Bylo by to snadné, jen kdybychom dokázali najít aspoň pár dalších objektů.
Ale jak?
Sama Sedna byla objevena neočekávaně. Noc za nocí jsme systematicky prohledávali oblohu a hledali slaboučké, pomalu se během hodin pohybující body. Sedna se pohybovala tak pomalu – protože je tak daleko – že jsme si zpočátku ani nebyli jisti, jestli je skutečná. Ale byla. A když jsme zjistili, že potřebujeme takových objektů najít víc, moje první myšlenka byla jednoduchá: starej se o to, co jsi dělal doteď. V době, kdy jsme objevili Sednu, jsme měli prohledanou asi pětinu oblohy. Takže kdybychom jednoduše pokračovali v tom, co jsme dělali normálně, dříve či později bychom něco objevili.
Observatoř na Mount Palomaru, ve které se nachází 48palcová Schmidtova komora. Zdroj: Mike Brown's Planets.
Nenalezení čehokoli podobného Sedně, nás zklamalo, opravdu, nebyli jsme nadšeni. Sedna je tak daleko a pohybuje se tak pomalu, že jsme ji málem přehlédli. A dráha Sednay je tak protáhlá, že Sedna většinu své existence stráví mnohem dál od Slunce, než se nyní nachází. Ve skutečnosti většina objektů jako je Sedna, je dnes v blízkosti aphelia, takže se pohybují ještě mnohem pomaleji, a proto mohly celkově uniknout naší pozornosti. Vzdálenost Sedny od Slunce je taková, že jsme schopni detekovat Sednu jen ve 200letém období kolem perihelia, přičemž její oběžná doba je 12 000 let.
Měli jsme štěstí, že jsme objevili Sednu tak brzy. Potřebovali bychom další štěstí, abychom našli víc. A nebo, jestliže štěstí už tak pěkně nefunguje, budeme potřebovat plán. A lepší než jeden plán jsou dva plány.
Plán 1. Jestliže váš problém je, že všechno, co hledáme, se pohybuje tak pomalu, že prakticky nejsme schopni to rozpoznat, prosté řešení je s větší pečlivostí sledovat objekty, které se pohybující pomaleji. V našem případě, sledovat pečlivěji snímky stejné části oblohy a pořizovat je v delších časových intervalech. Při svém prvním hledání jsme dělali 3 snímky vždy po 3 hodinách. Cokoli, co se jen nepatrně pohnulo během 3 hodin, jsme zaznamenali. Ale něco tak daleko od Slunce se jeví jako stacionární déle než 3 nebo 6 nebo 10 hodin, takže bychom to nazvali stacionární jako kterákoli hvězda. Řešení? Zřejmé. Snímkovat s větším odstupem. Snímkovat konzistentně políčko na obloze v intervalu delším, než 3 hodiny během jedné noci je těžké, a tak jsme místo toho začali snímkovat ve 24hodinových intervalech. Po takhle jednoduchoučké úpravě jsme mohli zaregistrovat pohyb 24/3 = 8× pomalejšího tělesa, tzn. 8× vzdálenějšího. Dokonce to bylo ještě lepší, po objevech planetek (trpasličích planet) Eris, Haumea a Makemake byli jiní astronomové ochotní – dokonce horliví – přenechat nám dalekohled pro naše hledání. Tam, kde naše předchozí hledání zabralo nanejvýš 2 hodiny za noc na 48palcové Schmidtově komoře na Palomaru – dalekohledu specializovaném na širokoúhlé snímky oblohy, které jsme potřebovali – naše nová prohlídka zabrala téměř polovinu pozorovacího času, který byl k dispozici. Prohlédli bychom oblohu neuvěřitelnou rychlostí. Čekala nás tak rychlá prohlídka, že jsme se rozhodli jednoduše začít úplně od začátku. Takže po dokončení nerozsáhlejší astronomické prohlídky zaměřenou na pomalu se pohybující objekty v moderní historii, jsme okamžitě zahájili ještě rozsáhlejší astronomickou prohlídku zaměřenou na ještě pomaleji se pohybující objekty.
Jak vzrušující prohlídka! V předchozí prohlídce jsme našli téměř všechny známé větší trpasličí planety. Nyní bychom viděli objekty 8× vzdálenější! Jestliže Sedna je ledové těleso, jak jsme předpokládali, byli bychom asi překvapeni.
Po 18 měsíců jsme hledali noc za nocí. Našli jsme spoustu věcí, které jsme přehlédli při předchozí prohlídce, objekty Kuiperova pásu, které při prvním hledání byly ve slepých místech kamery nebo se skrývaly příliš blízko nějaké jasné hvězdy, než aby mohly být detekovány, ale nic ve vzdálenosti Sedny. A tak Sedna zatím zůstávala stále osamocená. Ve skutečnosti jsme měli několik dní před znovupokovením zrcadla dalekohledu, když se něco pomallu se pohybujícího konečně objevilo na snímcích. Bylo to daleko – sice ne tak daleko jako Sedna – ale ještě to docela zapadalo do kategorie těles, která jsme hledali!
Jenomže tady je jeden problém. Nový objekt (který jsme pracovně nazvali „Sněhurka“) je daleko a pohybuje se velmi pomalu. Nevíme dosud, zda to třeba není jen objektu Kuiperova pásu, který se zrovna nachází okolo aphelia. Sněhurka je tak daleko, že bude trvat přibližně rok – než budeme schopni určit jeho dráhu přesněji. Nemáme jinou možnost, než čekat, až bude nasnímán delší úsek dráhy tohoto nového tělesa.
Ale nesmíme stát nečinně okolo, protože máme koneckonců plán číslo dvě.
Příště pokračování. A eventuálně dokončení. Slibuji.
Zdroj:
BROWN, Michael E.: There’s something out there – part 3, Mike Brown’s Planets, 29. 10. 2010
