На окраинах Солнечной системы замечена новая луна?

Астрономы, похоже, обнаружили спутник у крупного небесного тела, находящегося далеко за орбитой Нептуна.

Достижение описано в научной статье, принятой в журнал Astronomy & Astrophysics и доступной в виде препринта.

Изучать транснептуновые объекты (ТНО) очень трудно: уж слишком далеки они от Солнца, а потому отражают очень мало света. Между тем считается, что именно эти тела меньше всего изменились со времён рождения Солнечной системы. Поэтому астрономы рады любым данным об этих реликтах, позволяющих заглянуть в далёкое прошлое нашей космической семьи.

Транснептуновый объект (84522) 2002 TC302 был обнаружен в 2002 году. До 2018 года он наблюдался не менее 126 раз. Учёные вычислили, что он обращается вокруг Солнца за 417 земных лет. С помощью инфракрасных телескопов Herschel и Spitzer был измерен тепловой поток от этого небесного тела. По этим данным вычислен его размер: около 584 километров.

Вероятно, столь крупный объект принял сферическую форму под действием собственного тяготения. Если это так, то (84522) 2002 TC302 должен быть причислен к карликовым планетам, которых пока в Солнечной системе насчитывается всего пять. Это ещё больше подогревает интерес к нему.

На карте синим обозначены телескопы, наблюдавшие затмение, а красным – не наблюдавшие его. Синими линиями показана граница зоны тени изученного ТНО.
Иллюстрация J. L. Ortiz et al. (2020).

В 2018 году "найдёныш" преподнёс астрономам подарок: он закрыл собой звезду. Казалось бы, ничего особенного. Но на деле глыба диаметром в сотни километров на такой дистанции выглядит на небе как маленькая точка. Очень редко она настолько точно "встречается" с каким-нибудь доступным земным телескопам светилом, чтобы закрыть его собой.

Учёные не упустили момент. Инструменты из Италии, Испании, Франции, Словении и Швейцарии нацелились в нужную область неба. Приборы точно измерили, наблюдалось ли из этой точки земного шара затмение звезды и если да, то когда оно началось и когда закончилось. Эти данные позволили рассчитать диаметр объекта независимо от данных "Гершеля" и "Спитцера".

Из 14 инструментов 12 попали в область тени (84522) 2002 TC302 и зафиксировали затмения. К слову, до этого ни одно затмение звезды каким-либо ТНО, кроме Плутона, не наблюдалось одновременно со стольких точек.

По этим данным астрономы заново определили размер небесного тела. И он оказался равен примерно 500 километрам, что на 84 километра меньше, чем по инфракрасным данным.

Что это означает? Возможно, ничего. Измерения "Гершеля" и "Спитцера" имели такую погрешность, что новые цифры вполне в неё укладываются. Но есть и более интригующая интерпретация.

Эксперты рассчитали, что (84522) 2002 TC302 мог бы иметь луну диаметром около 200 километров, находящуюся в 2000 километрах от него. Она могла попасть в кадр инфракрасных телескопов. Для этих инструментов она сливается со своим патроном, увеличивая его предполагаемый диаметр. Различить, что это два отдельных объекта, не смог бы даже "Хаббл", который в своё время тоже наблюдал (84522) 2002 TC302.

А вот во время затмения звезды 28 января 2018 года луна могла находиться за изученным ТНО, то есть с противоположной от Земли стороны. "Хозяин" заслонил свой спутник, и тот не прибавил ему размера в глазах астрономов.

Снимок объекта (84522) 2002 TC302, сделанный "Хабблом" в 2005 году.
Иллюстрация Michael Brown/Caltech/Hubble Space Telescope.

Разумеется, это не первый спутник, найденный у транснептунового объекта, даже если не брать в расчёт луны Плутона. Но каждая такая находка очень ценна для астрономов. Ведь размеры и орбита луны позволяют понять, откуда она могла взяться. А это уже важная информация о том, как образуются небесные тела.

Напомним, что странная форма транснептунового объекта Аррокот уже помогла специалистам сделать выбор между двумя моделями формирования планет (или по крайней мере предоставила веские свидетельства в пользу одной из них). Подобную же информацию исследователи надеются получить и от ТНО, имеющих спутники.

Впрочем, пока неизвестно, действительно ли у (84522) 2002 TC302 есть луна. Ответить на этот вопрос помогут только дальнейшие наблюдения.