Artis kesan KBO kecil yang dikesan oleh Hubble ketika melintangi bintang. Bacon (STScI)
Seperti mencari jarum di tumpukan jerami, Hubble Space Telescope telah menemui objek terkecil yang pernah dilihat dalam cahaya yang kelihatan di Kuiper Belt. Walaupun Hubble tidak membuat gambar KBO ini secara langsung, pengesanannya masih cukup mengagumkan. Objek itu hanya 975 meter (3.200 kaki) dan jarak sejauh 6.7 bilion kilometer (4.2 bilion batu). Objek Kuiper Belt terkecil (KBO) yang dilihat sebelumnya dalam cahaya pantulan kira-kira 48 km (30 batu), atau 50 kali lebih besar. Ini memberikan bukti pemerhatian pertama bagi populasi badan berukuran komet di Sabuk Kuiper.
Objek yang dikesan oleh Hubble begitu samar - pada magnitud ke-35 - 100 kali lebih malap daripada apa yang dapat dilihat secara langsung oleh Hubble.
Jadi bagaimana teleskop ruang angkasa dapat menjumpai badan sekecil itu? Tanda tangan ceritera kecil diekstrak dari data penunjuk Hubble, bukan dengan pengimejan langsung. Ketika objek melintas di depan bintang, instrumen Hubble mengambil okulasi.
Hubble mempunyai tiga instrumen optik yang dipanggil Fine Guidance Sensors (FGS). FGS memberikan maklumat navigasi ketepatan tinggi ke sistem kawalan sikap pemerhati ruang dengan melihat bintang panduan terpilih untuk menunjukkan. Sensor memanfaatkan sifat gelombang cahaya untuk membuat pengukuran lokasi bintang dengan tepat.
Secara terperinci sebuah makalah yang diterbitkan dalam jurnal terbitan 17 Disember Alam semula jadi, Hilke Schlichting dari California Institute of Technology di Pasadena, Calif., Dan kolaboratornya menentukan bahawa instrumen FGS sangat bagus sehingga mereka dapat melihat kesan objek kecil yang melintas di depan bintang. Ini akan menyebabkan tanda-tanda okultasi dan difraksi singkat dalam data FGS kerana cahaya dari bintang panduan latar belakang membungkuk di sekitar KBO latar depan yang berselang.
Mereka memilih pemerhatian FGS selama 4.5 tahun untuk dianalisis. Hubble menghabiskan sejumlah 12,000 jam dalam tempoh ini dengan melihat sepanjang langit dalam jarak 20 darjah dari pesawat ekliptik sistem suria, di mana majoriti KBO harus tinggal. Pasukan ini menganalisis pemerhatian FGS terhadap 50,000 bintang panduan secara keseluruhan.
Menggali pangkalan data yang besar, Schlichting dan pasukannya menemui satu peristiwa okultasi sepanjang 0.3 saat. Ini hanya mungkin kerana sampel instrumen FGS berubah pada cahaya bintang 40 kali sesaat. Tempoh ghaibnya pendek kerana pergerakan orbit Bumi mengelilingi Matahari.
Mereka menganggap KBO berada di orbit bulat dan condong 14 darjah ke ekliptik. Jarak KBO dianggarkan dari jangka masa okultasi, dan jumlah peredupan digunakan untuk mengira ukuran objek. "Saya sangat senang menemukan ini dalam data," kata Schlichting.
Pemerhatian Hubble terhadap bintang-bintang berhampiran menunjukkan bahawa sebilangan dari mereka mempunyai cakera serpihan seperti Sabuk Kuiper yang mengelilinginya. Cakera ini adalah sisa-sisa pembentukan planet. Ramalannya adalah bahawa selama berbilion tahun puing-puing harus bertembung, mengisar objek jenis KBO ke kepingan yang lebih kecil yang bukan merupakan sebahagian daripada populasi Kuiper Belt yang asal. Oleh itu, Kuiper Belt berkembang secara bertabrakan, yang bermaksud bahawa kandungan sejuk di rantau ini telah diubah suai selama 4.5 bilion tahun yang lalu.
Penemuan ini merupakan gambaran kuat mengenai keupayaan data Hubble yang diarkibkan untuk menghasilkan penemuan baru yang penting. Dalam usaha untuk mengungkap tambahan KBO kecil, tim berencana untuk menganalisis data FGS yang tersisa selama hampir keseluruhan operasi Hubble sejak dilancarkan pada tahun 1990.
Sumber: HubbleSite
