Vedci z dvoch amerických výskumných centier identifikovali objekt, ktorý je podľa všetkého novou skupinou objektov v Kuiperovom páse. O aké objekty ide?
Kuiperov pás je pás ľadových objektov, ktorý sa nachádza za obežnou dráhou Neptúna. Nedávno objavená štruktúra sa nachádza v jeho blízkosti, vedľa už známej skupiny. Astronómovia informujú, že tento objav naznačuje, že „architektúra tejto oblasti slnečnej sústavy môže byť zložitejšia, ako sa predtým predpokladalo“.
Čo ukazujú výskumy?
Vedci z Princetonskej univerzity a Inštitútu pre perspektívny výskum (IAS) pomocou zložitého algoritmu vyhľadávania vzorov, ktorý sa používa na analýzu veľkých množstiev astronomických údajov, objavili novú skupinu objektov nachádzajúcich sa vo vzdialenosti 43 astronomických jednotiek (astronomická jednotka, AU – vzdialenosť medzi Zemou a Slnkom, ktorá je približne 150 miliónov kilometrov), t. j. o niečo bližšie ako pôvodne objavené jadro skupiny, ktoré sa nachádza vo vzdialenosti 44 AU.
Pôvodné jadro objavil v roku 2011 astronóm Jean-Marc Petit. Pozoroval grafy dráh a všimol si nezvyčajnú koncentráciu objektov s kruhovými dráhami s malým sklonom v oblasti 44 AU. Po tomto objave sa ostatní astronómovia začali zamýšľať nad tým, či sa na tomto mieste nachádzajú aj iné podobné skupiny. Na ich identifikáciu bol použitý algoritmus DBSCAN (Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise), ktorý sa výborne hodí na vyhľadávanie hustých skupín dátových bodov medzi rozptýleným „šumom“.
Tím použil na výskum databázu 1650 klasických objektov Kuiperovho pásu, ktoré majú stabilné a nie príliš excentrické dráhy, a pre každý z nich vypočítal voľnú priemernú vzdialenosť, voľnú excentricitu a voľný sklon. S týmito tromi hodnotami ako súradnicami v trojrozmernom priestore spustili algoritmus DBSCAN.
Algoritmus začal identifikovať skupinu, ktorá zodpovedala definícii skôr objaveného jadra. Najdôležitejšie je, že vo všetkých týchto prípadoch DBSCAN identifikuje dodatočný klaster vo vzdialenosti približne 43 a.j. Táto dodatočná skupina bola nazvaná vnútorné jadro. Má svoje charakteristické vlastnosti, napríklad jej stred sa nachádza vo vzdialenosti približne 43 a.j., zatiaľ čo jadro sa nachádza vo vzdialenosti 44 a.j. Rovnako ako pôvodné jadro a zvyšok populácie „studených“ objektov Kuiperovho pásu, objekty vnútorného jadra majú obežné dráhy, ktoré sa nachádzajú veľmi blízko roviny slnečnej sústavy, s malými voľnými sklonmi.
Jednou z najväčších záhad v súčasnosti je, či jadro a vnútorné jadro sú skutočne dve samostatné štruktúry, alebo sú súčasťou jednej väčšej, súvislej štruktúry. Je to ťažké určiť, najmä kvôli blízkosti Neptúna, ktorý sa nachádza vo vzdialenosti 43,7 a.j. a spôsobuje „rezonanciu stredného pohybu“ . Rezonancie sú oblasti, v ktorých sú dráhy objektov periodicky narúšané gravitáciou planéty, čo často vedie k ich nestabilite.
Existujú teda dve možné vysvetlenia: buď je jadro podstatne väčšie, ako sa predtým predpokladalo, alebo v Kuiperovom páse existuje ďalšia, samostatná štruktúra. V oboch prípadoch je nedávno objavené vnútorné jadro dodatočným prvkom. Objavenie vnútorného jadra, bez ohľadu na to, či je to samostatná štruktúra alebo nie, má dôsledky pre naše chápanie vzniku a vývoja slnečnej sústavy. Na lepšie pochopenie tejto oblasti sú potrebné ďalšie výskumy.
