Pemandangan dari orbit Buffy dan objek sabuk Kuiper lainnya. Kredit gambar: CFHT Klik untuk memperbesar
Sebuah tim astronom yang bekerja di Kanada, Prancis, dan Amerika Serikat telah menemukan tubuh kecil yang tidak biasa yang mengorbit Matahari di luar Neptunus, di kawasan itu para astronom menyebut sabuk Kuiper. Objek baru ini dua kali lebih jauh dari Matahari daripada Neptunus dan kira-kira setengah dari ukuran Pluto. Orbit tubuh yang sangat tidak biasa sulit untuk dijelaskan dengan menggunakan teori sebelumnya tentang pembentukan Tata Surya luar.
Saat ini 58 unit astronomi dari Matahari (1 unit astronomi, atau AU, adalah jarak antara Bumi dan Matahari), objek baru tidak pernah mendekati lebih dekat dari 50 AU, karena orbitnya dekat dengan lingkaran. Hampir semua objek sabuk Kuiper yang ditemukan di luar Neptunus berjarak antara 30 AU dan 50 AU. Melampaui 50 AU, sabuk Kuiper utama tampaknya berakhir, dan beberapa objek yang telah ditemukan di luar jarak ini semuanya berada pada orbit eksentrisitas (non-lingkaran) yang sangat tinggi. Sebagian besar orbit eksentrisitas tinggi ini adalah hasil dari Neptunus yang “melemparkan” benda ke luar dengan ketapel gravitasi. Namun, karena objek baru ini tidak mendekati mendekati 50 AU, teori yang berbeda diperlukan untuk menjelaskan orbitnya. Yang memperumit masalah, orbit objek juga memiliki kemiringan yang ekstrem, cenderung (miring) pada 47 derajat ke seluruh Tata Surya.
Penemuan dan Tindak Lanjut
Objek, yang menerima penunjukan resmi 2004 XR 190 dalam pengumuman resmi International Astronomical Union, ditemukan selama operasi rutin Survei Pesawat Ekliptika Kanada-Prancis (CFEPS) yang berjalan sebagai bagian dari Survei Warisan pada Teleskop Hawaii Prancis Kanada. Untuk saat ini, para penemu menggunakan julukan sementara "Buffy" untuk mengidentifikasi objek baru, meskipun mereka telah mengusulkan nama resmi yang berbeda sesuai dengan prosedur normal untuk penamaan objek tersebut.
Buffy diekstraksi dari gunung data Legacy Survey (sekitar 50 gigabytes per jam operasi) oleh komputer yang kuat menyisir gambar-gambar teleskopik dan menghasilkan ratusan kandidat. Para astronom kemudian menyaring calon untuk mengidentifikasi komet yang jauh.
Astronom Lynne Allen dari University of British Columbia adalah yang pertama kali mengamati objek baru tersebut, ketika dia menyelesaikan identifikasi awal dalam proses pengolahan data CFEPS dari Desember 2004. “Itu cukup cerah dibandingkan dengan objek sabuk Kuiper yang biasa kita temukan ", kata Dr. Allen," tetapi yang lebih menarik adalah seberapa jauh jaraknya. "
Kecerahan objek menyiratkan kemungkinan diameternya antara 500 dan 1000 kilometer (300 hingga 600 mil). Buffy dengan demikian adalah objek sabuk Kuiper yang sangat besar, tetapi sekitar setengah lusin lebih besar.
"Kami segera menyadari bahwa objek itu sekitar dua kali lebih jauh dari Neptunus dari Matahari dan bahwa orbitnya berpotensi hampir bundar," kata profesor UBC Brett Gladman, yang memperhatikan sifat objek yang tidak biasa ketika menentukan orbitnya, "tetapi pengamatan lebih lanjut diperlukan. "
Diperlukan satu atau dua tahun pengamatan terhadap objek sabuk Kuiper sebelum orbitnya dapat diukur secara tepat. Pengamatan tambahan pertama dari Buffy datang pada Oktober 2005 ketika Gladman dan Phil Nicholson dari Cornell University menggunakan teleskop Hale 5 meter untuk mengamati kembali objek tersebut.
Pengukuran posisi baru Buffy membuktikan bahwa orbitnya tidak hanya sangat miring, miring (miring) pada 47 derajat ke bidang sistem planet (pada dasarnya mengikat catatan untuk objek sabuk Kuiper) tetapi menegaskan bahwa Buffy tidak seperti yang lain sebelumnya- objek yang dikenal karena berada pada orbit yang hampir melingkar sementara pada jarak yang sangat besar.
Lebih banyak pengukuran posisi Buffy pada gambar dari teleskop di Kitt Peak National Observatories di Arizona oleh anggota tim Joel Parker (Southwest Research Institute), serta JJ Kavelaars (Dewan Riset Nasional Kanada, Institut Astrofisika Herzberg) dan Wes Fraser (Universitas Victoria), hingga November 2005 memperbaiki estimasi pendekatan terdekat Buffy ke Matahari. Pengamatan tambahan, untuk lebih lanjut mengkonfirmasi orbit, di mana kemudian disediakan oleh proyek Survei Legacy CFHT. Para astronom harus menunggu hingga Februari 2006 untuk mengukur detail halus dari orbit Buffy.
Tim telah melaporkan temuan mereka ke Minor Planet Center, clearinghouse untuk pengukuran astronomi planet kecil baru. "Untuk menemukan objek pertama yang diketahui dengan orbit hampir bundar di atas 50 AU memang menarik," bereaksi Brian Marsden, direktur MPC.
Teori Menantang
Meskipun itu bukan objek terkecil, terbesar, atau paling jauh yang ditemukan di wilayah ini, objek sabuk Kuiper baru memiliki orbit yang sangat tidak biasa yang menantang teori evolusi Tata Surya.
Mengapa orbit Buffy dianggap sangat tidak biasa? Hanya satu objek lain yang terdeteksi, Sedna, yang tersisa lebih dari 50 unit astronomi (AU) dari Matahari di seluruh orbitnya. Namun, Sedna berada di orbit yang sangat elips, menukik ke 76 AU sebelum melakukan perjalanan kembali melampaui 900 AU. Sebaliknya, Buffy menghabiskan seluruh waktunya dalam kisaran sempit antara 52 dan 62 AU dari Matahari. Dikombinasikan dengan kemiringan di orbitnya, objek baru ini menantang teori saat ini tentang sejarah Tata Surya awal.
Para astronom telah mendeteksi objek sabuk Kuiper lain yang menghabiskan sebagian besar waktunya di atas 50 AU. Ini berada di orbit yang sangat elips, dan hampir semua pendekatan dalam 38 AU Matahari. Pendekatan yang dekat itu menempatkan benda-benda itu dalam jangkauan pengaruh gravitasi Neptunus. Benda-benda ini umumnya dianggap telah tersebar ke orbitnya saat ini oleh ketapel gravitasi dengan Neptunus. Kelompok objek ini dengan demikian disebut "Scattered Disk".
Sebelum penemuan Buffy, beberapa objek sabuk Kuiper lainnya ditemukan yang menghabiskan sebagian besar waktunya di atas 50 AU seperti yang ada di "Scattered Disk", namun tidak mendekati dalam jangkauan gravitasi Neptunus. Grup ini diberi nama "Extended Scattered Disk". Dua anggotanya adalah 1995 TL8 dan 2000 YW134, yang mendekati 40 AU Matahari tetapi memiliki orbit yang cukup elips yang membawa mereka keluar melebihi 60 AU. Dua contoh ekstrem dari "Extended Scattered Disk" adalah 2000 CR105, yang mendekati 44 AU, dan Sedna, yang tidak pernah mendekati Matahari daripada 76 AU.
Karena eksentrisitasnya yang besar, objek-objek ini kemungkinan besar telah sangat terganggu oleh sesuatu, meskipun itu tidak mungkin Neptunus karena mereka tidak cukup dekat untuk dihamburkan oleh gaya gravitasi planet itu. Karena baik Sedna dan 2000 CR105 juga melakukan perjalanan melampaui 500 AU dari matahari, satu teori adalah bahwa setelah tersebar oleh Neptunus, sebuah bintang yang lewat dapat menarik pendekatan terdekat mereka dari Matahari.
Buffy jelas adalah anggota dari "Extended Scattered Disk". Namun, orbit yang hampir melingkar di Buffy membuatnya menonjol dari anggota lainnya. Selain itu, kemiringan orbit Buffy yang besar tidak begitu mudah dijelaskan oleh ide bintang yang lewat. Jika sebuah bintang dapat mempengaruhi Buffy dengan sangat kuat, itu juga akan mengganggu sebagian besar sabuk Kuiper utama. Karena para astronom tidak mendeteksi gangguan kuat itu, diperlukan teori yang lebih rumit untuk menjelaskan orbit Buffy.
Penjelasan yang sulit dipahami mungkin terletak pada efek samping dari penataan ulang Tata Surya pada awal sejarahnya. Satu kemungkinan adalah bahwa ketika orbit Neptunus perlahan-lahan meluas di Tata Surya muda, interaksi gravitasi yang kompleks dapat menyebabkan beberapa orbit sabuk Kuiper bersirkulasi dan miring. Walaupun orbit Buffy dapat dibuat dengan cara ini, teori ini tampaknya tidak menjelaskan 2000 CR105 dan Sedna. Penemuan baru ini menarik karena menyebabkan kita memikirkan kembali pemahaman kita tentang bagaimana sabuk Kuiper terbentuk.
Masa depan
Selama setengah dekade terakhir, teori tentang pembentukan Tata Surya luar kita telah didorong ke batas mereka: objek sabuk Kuiper yang tidak biasa, seperti Buffy, yang tidak pernah mendekati Neptunus namun memiliki kecenderungan tinggi harus dijelaskan.
Meskipun teori-teori yang menjelaskan objek individu ada, mereproduksi seluruh ansambel objek yang diketahui dengan satu proses menimbulkan tantangan sulit untuk model tata surya saat ini. Karena benda-benda yang tidak biasa, seperti Buffy, sangat langka, para astronom masih menggaruk permukaan sudut-sudut gelap sabuk Kuiper. Survei berskala besar di masa depan yang secara sistematis menjelajahi sabuk Kuiper adalah satu-satunya cara untuk membuka misteri apa yang terjadi di awal sejarah Tata Surya kita.
Sumber Asli: Teleskop Kanada-Prancis-Hawaii
