Před deseti lety věděli astronomové jen 62 měsíce kolem Saturn. Dnes Plavená planeta Může se pochlubit ohromujícími 274 oficiálními satelity. To je více než jakýkoli jiný svět ve sluneční soustavě – a příliš mnoho na to, aby většina lidí sledovala. Astronom Edward Ashton není výjimkou, i když z nich pomohl objevit 192 – myslí To je celkem, stejně, poté, co se zastavil, aby udělal nějakou mentální matematiku.
Ashton je nyní postdoktorandkem na akademickém institutu Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics na Tchaj -wanu. V roce 2018 upadl do lovu Saturnových měsíců, kdy jeho tehdejší akademický poradce navrhl projekt pro svůj Ph.D. na University of British Columbia. Bylo to plodné hledání. Naposledy, v březnu, Ashton a jeho kolegové oznámili a Šarže 128 nově nalezených saturnianů.
Vědecký Američan Mluvil s Ashtonem o vědě o objevování tolika relativně malých měsíců-většina z nich jen pár kilometrů širokých-použití obrovského množství údajů shromážděných dalekohledem Kanady-France-Hawaii (CFHT), který se nachází na Havaji.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.
(Následuje upravený přepis rozhovoru.)
Jak jste našli tyto měsíce?
K detekci měsíců používáme techniku známou jako řazení a stohování. Během tříhodinového období pořizujeme 44 sekvenčních obrazů stejné oblohy, protože v tomto časovém rámci se měsíce pohybují vzhledem k hvězdám rychlostí podobným Saturn. Pokud pouze naskládáme obrázky normálně, pak se měsíc objeví jako pruh přes obrázky a to zředí signál měsíce.
Takže to, co děláme, je: posunujeme obrázky vzhledem k sobě navzájem při více různých rychlostech poblíž saturn a pak v podstatě blikáme mezi různými rychlostmi posunu. Pokud míra posunu není zcela při rychlosti měsíce, bude to mírně prodloužené. Když se přiblížíte k rychlosti měsíce, pak se pomalu kombinuje do tečky. A pak, jakmile se zrychlíte než míra měsíce, se to znovu rozšiřuje. V zásadě se tedy podíváme na obrázky a pak rychle blikáme různými rychlostmi a můžete vidět, jak se měsíc spojí.
To je na jednu noc. Ale jen vidět objekt pohybující se saturnovou sazbou poblíž Saturn nezaručuje, že se jedná o Měsíc. Je velmi pravděpodobné, že objekt je měsíc, ale to nebylo potvrzeno. Musíme tedy sledovat objekty, které ukazují, že jsou na oběžné dráze kolem planety. Abychom toho dosáhli, opakujeme proces (posun a zásobník) několikrát po mnoho měsíců a let.
Proč se to stalo teď? Potřebovali jste k této práci nové techniky a observatoře?
Technika a technologie tam už nějakou dobu existovaly – stejná technika byla použita k nalezení měsíců Neptun a Uran. Ale oblast oblohy kolem těch planet, kde mohou existovat měsíce, je mnohem menší, takže prohledávání dat trvá méně času. Jedním z důvodů, proč se to pro Saturn nestalo, je to, že je to velmi časově náročné.
Proč mají tyto ostatní planety méně prostoru, kde by měsíce mohly být než Saturn?
Tyto planety jsou méně masivní, takže stabilní oběžné dráhy, které mohou mít měsíce, jsou menší.
Přemýšlel jsem, jestli tato technika funguje pro jiné planety, a odpověď je jasně ano. Myslíte si však, že existují i jiné měsíce, které se s touto metodou ještě nenašli kolem Saturn nebo jiných planet?
Našli jsme uchazeče o Měsíce kolem Saturn, že jsme nebyli schopni sledovat dostatečně dlouho, abychom je mohli potvrdit. Pokud tedy tuto techniku znovu opakujete, budete moci najít více měsíců kolem Saturn, ale to je případ klesajících výnosů. Pokud používáte větší dalekohled (než CFHT), pak byste mohli vidět slabší měsíce, takže byste mohli najít více.
V tuto chvíli, pokud použijete stejnou techniku pro JupiterBudete moci najít slabší měsíce. Problém je: množství oblohy, které může měsíce Jupiteru zabírat, je výrazně větší než (množství oblohy, které mohou obsadit měsíce) Saturn, takže metoda je pro Jupitera ještě časově náročnější. A Jupiter je mnohem jasnější než Saturn a další planety, takže existuje spousta rozptýleného světla, které ztěžuje vidět měsíce.
Je tedy ještě těžší najít satelity kolem Jupitera a jak jste zmínil, jiné skupiny tuto práci již provedly pro Uran a Neptun. Znamená to, že jsme na měsících „maximální maximální“, dokud nebudeme mít lepší pozorování?
Jo, pravděpodobně musíte počkat, až přijde lepší technologie.
Právě teď se něco staví nebo plánuje, co by mohlo být ta „lepší technologie“?
V současné době existují dalekohledy, které mohou vidět hlubší (než CFHT), jako je například James Webb Space Telescope (JWST). Problém je: zorné pole JWST je velmi malé, takže musíte udělat docela málo pozorování, abyste mohli pokrýt požadovanou oblast. Ale existuje dalekohled, který je nastaven na spuštění docela brzy, Nancy Grace Roman vesmírný dalekohledTo má poměrně velké zorné pole. Takže to bude dobrý dalekohled, který bude používat pro lov více měsíců.
Co víme o těchto nových měsících?
V podstatě můžete získat pouze oběžné dráhy a přibližné velikosti měsíců. Ale pokud se podíváte na rozdělení Z oběžné dráhy můžete pochopit trochu více o historii systému. Měsíce, které jsou v orbitálním prostoru s největší pravděpodobností, jsou s největší pravděpodobností výsledkem kolize, takže můžete vidět, co měsíce pocházejí ze stejného nadřazeného objektu.
Je vidět tolik měsíců kolem Saturn neobvyklé?
Co je neobvyklé, kolik jich je. Zdá se, že planety mají víceméně stejný počet větších měsíců. Ale když se dostanete na ty menší, které objevujeme, zdá se, že Saturn střílí z hlediska čísel. Takže to je docela zajímavé. Mohlo by to být jen proto, že v saturnově systému došlo k nedávné kolizi, která produkovala velké množství fragmentů.
Musíte je pojmenovat všechny? Musíte je všechny pojmenovat?
Myslím, že ne mít na. Některé z těchto nových měsíců byly spojeny zpět pozorování jinou skupinou před více než 10 lety. To je asi 20 až 30 z nich. Zbytek získáme plné objevovací kredit, což, myslím, znamená, že máme právo je pojmenovat. Ale ještě nemohou být pojmenováni; Za prvé, dostali jen číslo, když mají vysoce přesnou orbitu, a nejsem si jistý, jak dlouho to bude trvat.
Máte více pozorování lovu měsíce?
Ne, dělám si malou pauzu od měsíců! Mám další projekty, na kterých se mohu pracovat, vztahující se k trans-neptunské objekty. Jsou docela daleko. Je těžké vidět. Jsou Některá tajemství o nich momentálně. Je zajímavé porozumět jejich struktuře a jak to souvisí s tvorbou planety.
