Když v roce 2015 prolétla sonda New Horizons kolem trpasličí planety Pluto, mysleli jsme si, že už nás v těchto vzdálených končinách Sluneční soustavy nemůže nic překvapit. Jenže vesmír má pro nás vždy nachystané nějaké to překvapení. Tým vědců vedený Wesleym C. Fraserem z kanadské Národní výzkumné rady se vydal po stopách sondy New Horizons ještě dál, aby pátral po dosud neobjevených vesmírných tělesech. K tomuto účelu vědci využili jeden z největších dalekohledů na světě - 8,2metrový Subaru na Havaji.
„Naším cílem bylo najít objekty, které by mohla sonda New Horizons pozorovat, nebo dokonce navštívit během své další cesty,“ vysvětluje Fraser. „Ale to, co jsme objevili, předčilo všechna naše očekávání.“
Skoro půltunová sonda New Horizons prolétá kolem planetky Pluto rychlostí 14 km/s (ilustrace NASA). Byla vypuštěna 19. ledna 2006 a v současnosti je přibližně ve vzdálenosti osmi miliard kilometrů od Země. Je vybavena dalekohledem s vysokým rozlišením, spektrometrem pro mapování povrchu, UV spektrometrem a pokusným rádiovým zařízením REX.
Neočekávaný nález za Neptunem
Vědci zaměřili svůj výzkum na oblast za oběžnou dráhou Neptunu, kde se nachází takzvaný Kuiperův pás. Jde o oblast plnou ledových těles, pozůstatků z dob formování naší Sluneční soustavy. Dosud se předpokládalo, že za vzdáleností asi 55 astronomických jednotek od Slunce (1 AU je vzdálenost Země od Slunce, tedy asi 150 milionů kilometrů) počet těchto objektů prudce klesá. Tento jev je známý jako „Kuiperův útes“.
Jenže tým objevil něco nečekaného. „Našli jsme 11 objektů ve vzdálenosti větší než 70 astronomických jednotek,“ říká Fraser. „To je mnohem víc, než bychom podle dosavadních modelů čekali.“
Kdybychom si Sluneční soustavu představili jako fotbalové hřiště se Sluncem na jedné straně a s Neptunem na druhé, tyto nově objevené objekty by se nacházely až za tribunami stadionu.
Záhada skrytého pásu
Tento nález vyvolává řadu otázek. Co jsou tyto vzdálené objekty zač? Proč jich je tolik? A jak se tam dostaly? Vědci zatím nemají jasné odpovědi, ale nabízejí několik hypotéz.
Jednou z možností je, že jsme narazili na dosud neznámý pás objektů podobný Kuiperovu pásu, jen mnohem dál od Slunce. „Pokud se tato hypotéza potvrdí, mohlo by jít o objev srovnatelný s objevem samotného Kuiperova pásu v 90. letech,“ vysvětluje Fraser.
Další možností je, že jde o objekty vyvržené z vnitřních částí Sluneční soustavy během jejího bouřlivého formování. Mohly by to být i zachycení návštěvníci z mezihvězdného prostoru. Ať už je pravda jakákoliv, jedno je jisté – náš pohled na okraj Sluneční soustavy se bude muset změnit.
Detektivní práce s kosmickým dalekohledem
Jak se vlastně takové vzdálené objekty hledají? Je to jako hledat jehlu v kupce sena, jen ta jehla se navíc pohybuje. Vědci museli vyvinout sofistikované metody zpracování obrazu a využít umělou inteligenci, aby dokázali tyto slabě zářící, pomalu se pohybující objekty odhalit.
Observatoř Mauna Kea s japonským teleskopem Subaru
„Představte si, že se snažíte vyfotit světlušku letící kolem vás ve vzdálenosti několika kilometrů,“ přibližuje obtížnost úkolu Fraser. „A to ještě v situaci, kdy vám do zorného pole svítí stovky reflektorů.“
Tým využil techniku zvanou „shift and stack“, kdy se série snímků pořízených během noci „posouvá a skládá“ tak, aby se zvýraznily pohybující se objekty. Ty pak na výsledném snímku vypadají jako jasné body, zatímco hvězdy v pozadí se rozmazávají.
Co nám to říká o Sluneční soustavě?
Objev tak velkého počtu vzdálených objektů může mít dalekosáhlé důsledky pro naše chápání Sluneční soustavy. Mohlo by to vysvětlit některé dosud záhadné jevy, jako jsou neočekávané detekce prachových částic sondou New Horizons nebo překvapivě častý výskyt zákrytů hvězd vzdálenými tělesy.
„Je to, jako bychom našli novou místnost v domě, o kterém jsme si mysleli, že ho známe do posledního koutu,“ říká Fraser. „Teď musíme zjistit, co všechno v té místnosti je a jak se to tam dostalo.“
Budoucnost výzkumu
Tým plánuje pokračovat v pozorováních a doufá, že se mu podaří objevit ještě více vzdálených objektů. Zároveň budou vědci zpřesňovat dráhy již objevených těles, aby lépe pochopili jejich původ a vlastnosti.
Tento výzkum také ukazuje, jak důležité jsou velké pozemské dalekohledy pro studium vzdálených oblastí Sluneční soustavy. I když máme sondy jako New Horizons, které nám přinášejí detailní data z blízkého průletu, jsou to právě pozemské observatoře, které nám pomáhají mapovat tyto vzdálené oblasti v širším měřítku.
Objev týmu Wesleyho Frasera nám připomíná, že i po staletích astronomických pozorování má pro nás vesmír stále připravena překvapení. Kdo ví, jaké další tajemství se skrývá za hranicemi známého vesmíru? Jedno je jisté – čím dál se díváme, tím víc zjišťujeme, jak málo toho vlastně víme.
