הכירו את ‘דידי’, גוף פלנטרי מרוחק ועמום במערכת השמש שלנו

באמצעות מערך הטלסקופים אלמה בצ’ילה חשפו אסטרונומים פרטים יוצאי דופן על חבר מרוחק במערכת השמש שלנו שהתגלה לאחרונה. הגוף הפלנטרי 2014 UZ224 זכה לשם הרשמי דידי (DeeDee)

כיתוב תמונה: איור אמן של הגוף הפלנטרי 2014 UZ224 הידוע בשמו הרשמי דידי. טלסקופ אלמה הצליח להבחין באור קלוש באורך גל של פחות ממילימטר המאשר שקוטרו בערך 635 ק”מ. עבור גודל זה, דידי צריך להיות בעל מסהה מספקת כדי להיות כדורי וזהו אחד הקריטריונים הנדרשים כדי שאסטרונומים יחשיבו אותו לכוכב לכת ננסי, אם כי הוא עדיין לא קיבל את הסיווג הרשמי. איור: אלכסנדרה אנג’ליק (NRAO / AUI / NSF)

אסטרונומים שצפו במערך הטלסקופים התת-מילימטרי אלמה בצ’ילה חשפו פרטים יוצאי דופן על גוף פלנטרי שהתגלה לאחרונה רחוק במערכת השמש שלנו, הגוף הפלנטרי 2014  UZ224 הידוע יותר באופן רשמי כ-‘דידי’ (DeeDee).

מרחקו של דידי הוא פי 3 לערך ממרחקו הנוכחי של פלוטו מהשמש והוא העצם הטרנס נפטוני שמסלולו אושר, הרחוק רק מעט פחות ממסלולו של כוכב הלכת הננסי אריס. האסטרונומים מעריכים כי ישנם עוד עשרות אלפים גופי קרח כאלה במערכת השמש החיצונית מעבר למסלול של נפטון.

נתוני אלמה החדשים חושפים לראשונה, כי קוטרו של דידי הוא כ-635 ק”מ או כשני שליש מקוטרו של כוכב הלכת הננסי קרס, החבר הגדול ביותר בחגורת האסטרואידים הסובבת בין מסלולי מאדים לצדק. בגודל זה צריך דידי להיות בעל מסה מספקת כדי להיות כדורי – קריטריון הנדרש לאסטרונומים להחשיב אותו לכוכב לכת ננסי, אם כי עדיין לא קיבל את הסיווג הרשמי.

“האיזור שמעבר לפלוטו הוא אזור עשיר להפליא בגופים פלנטריים, חלקם די קטנים אבל אחרים מספיק גדולים כדי להתחרות בפלוטו ואף להיות גדולים ממנו” אמר דיויד גרדס, מדען באוניברסיטת מישיגן והמחבר הראשי של המחקר המופיע בכתב העת אסטרופיסיקל ג’ורנל. “מכיוון שהעצמים האלה כה רחוקים ועמומים, קשה מאוד לזהות אותם, שלא לדבר על חקירתם לפרטים, אבל לאלמה יש יכולות ייחודיות שאיפשרו לנו ללמוד פרטים מרגשים על העולמות הרחוקים”.

נכון לעכשיו דידי מרוחק כ-92 יחידות אסטרונומיות  מהשמש. יחידה אסטרונומית היא המרחק הממוצע בין כדור הארץ לשמש, או כ-150 מיליון ק”מ. במרחק העצום הזה, לוקח לדידי יותר מ-1,100 שנים להשלמת מסלול אחד סביב השמש. לאור מדידי לוקח כמעט 13 שעות להגיע לכדור הארץ.

גרדס וצוותו הודיעו על גילוי דידי בסתיו 2016. הם מצאו אותו באמצעות טלסקופ בלנקו שקוטרו ארבעה מטרים במצפה סרו טולולו אינטר-אמריקאי בצ’ילה במסגרת תצפיות מתמשכות של סקר האנרגיה האפלה, סקר אופטי של כ-12% מהשמים במטרה להבין את הכוח המסתורי לפי התאוריה המקובלת הוא האחראי להאצת) התרחבות היקום.

סקר האנרגיה האפלה מייצר מגוון עצום של תמונות אסטרונומיות, המעניקות לאסטרונומים הזדמנות לחפש גם עצמים מרוחקים במערכת השמש. בחיפוש הראשוני, הכולל כמעט 15,000 תמונות, זוהו יותר מ-1.1 מיליארד עצמים מועמדים. הרוב המכריע של אלה התברר ככוכבים ברקע או אף גלקסיות רחוקות עוד יותר. עם זאת, חלק קטן מהם נראים כנעים באיטיות על פני השמים בתצפיות עוקבות, וזהו סימן לכך שמדובר בעצם טרנס נפטוני.

עצם כזה זוהה ב-12 תמונות נפרדות. האסטרונומים כינו אותו באופן לא רשמי בשם דידי, קיצור של ‘ננס מרוחק’ (Distant Dwarf). הנתונים האופטיים מטלסקופ בלנקו אפשרו לאסטרונומים למדוד את מרחקו של דידי ומאפייניו האופטיים אך הם לא הצליחו לקבוע את גודלו או מאפיינים פיזיים אחרים. הדבר יכול היה לנבוע מכך שדידי הוא עצם קטן יחסית במערכת השמש, או לחלופין גדול וחשוך באופן יוצא דופן, בשל כך שהוא מחזיר רק חלק זעיר מאור השמש החלוש שמגיע אליו. שני התרחישים עשויים להפיק נתונים אופטיים זהים.

מכיוון שאלמה מתבונן בעצמים קרים וחשוכים ביקום הוא מסוגל לזהות את החום – בצורה של אור גל מילימטרי – הנפלט באופן טבעי מחפצים קרים בחלל. חתימת החום מאובייקט מערכת השמש הרחוקה תהיה ביחס ישר לגודלה. “חשבנו שהעצם הזה יהיה קר מאוד, רק 30 מעלות קלווין, קצת מעל האפס המוחלט,” אמר גרדס.

בעוד האור הגלוי המוחזר של דידי בהיר רק כמו נר הנמצא באמצע המרחק לירח, אלמה היה מסוגל למדוד את החתימה התת אדומה המעידה על חום הגוף הפלנטרי ולמדוד את בהירותו באורך גל מילימטרי. הדבר איפשר לאסטרונומים לקבוע שהוא מחזיר רק כ-13% מאור השמש שפוגע בו כמו עפר יבש.

באמצעות השוואת תצפיות אלמה אלו לנתונים האופטיים הקודמים, היה לאסטרונומים המידע הדרוש לחישוב גודל העצם. “אלמה עשה זאת בקלות יחסית,” אמר גרדס. “לפיכך היינו מסוגלים לפתור את העמימות שהיתה לנו עם הנתונים האופטיים בלבד”.

עצמים כמו דידי הם שאריות קוסמיות מהיווצרות מערכת השמש. המסלולים שלהם ותכונותיהם הפיזיות חושפים פרטים חשובים על היווצרות כוכבי לכת, כולל כדור הארץ.

גילוי זה הוא גם מרגש כי הוא מראה שניתן לזהות עצמים מרוחקים מאוד הנעים לאט במערכת השמש שלנו. החוקרים מציינים כי ניתן להשתמש בטכניקות אלו כדי לזהות את “כוכב הלכת התשיעי” המשוער, העשוי להקיף את השמש מעבר למסלולי דידי ואריס ושעשוי להיות גדול כמו אחד מכוכבי הלכת הגדולים במערכת השמש.

“יש עדיין עולמות חדשים לגלות בחצר הקוסמית האחורית שלנו”, מסכם גרדס. “מערכת השמש היא מקום עשיר ומורכב”.

לידיעה הראשונה על גילוי 2014  UZ224 באתר הידען

להודעה של החוקרים

למחקר המדעי