Il telescopio spaziale Hubble della NASA ha scoperto che un sistema di asteroidi nella lontana fascia di Kuiper potrebbe essere composto da un trio, non da gemelli come si sospettava in precedenza. Se così fosse, il trio stabile di rocce spaziali ghiacciate sarebbe solo il secondo esempio di tre rocce spaziali legate gravitazionalmente trovate nella fascia di Kuiper, la regione a forma di ciambella di corpi ghiacciati che si nasconde oltre l’orbita di Nettuno. La scoperta potrebbe anche mettere alla prova la nostra comprensione di come si formano gli oggetti della fascia di Kuiper (KBO). Se verrà confermato come un trio, il sistema, denominato 148780 Altjira, potrebbe offrire agli scienziati la possibilità di migliorare i loro modelli di come tre corpi legati gravitazionalmente si muovono insieme nello spazio.
Questo enigma, noto come “problema dei tre corpi“, è stato una sfida sin da quando Isaac Newton pubblicò la sua opera “Principia” nel 1687. “L’Universo è pieno di una gamma di sistemi a tre corpi, tra cui le stelle più vicine alla Terra, il sistema stellare di Alpha Centauri, e stiamo scoprendo che la fascia di Kuiper potrebbe non fare eccezione“, ha affermato in una dichiarazione la responsabile del team Maia Nelsen, laureata in fisica e astronomia alla Brigham Young University di Provo, nello Utah.
Il nuovo studio è stato pubblicato su The Planetary Science Journal.
La fascia di Kuiper
Gli astronomi Dave Jewitt e Jane Luu hanno scoperto il primo corpo ghiacciato nella fascia di Kuiper, noto come 1992 QB1, nel 1992. Da allora, sono stati catalogati altri 3.000 KBO. Gli astronomi stimano che diverse centinaia di migliaia di KBO con diametro superiore a 16 chilometri potrebbero nascondersi in questa ciambella ghiacciata, che inizia a circa 4,5 miliardi di chilometri dal Sole. Si pensa che la fascia di Kuiper si estenda fino a 7,4 miliardi di chilometri dal Sole, che è circa 50 volte la distanza tra la Terra e la nostra stella.
Il sistema Altjira
Il sistema Altjira si trova al centro della fascia di Kuiper, a circa 6 miliardi di chilometri dal Sole, o circa 40 volte la distanza tra la Terra e il Sole.
Le immagini del telescopio spaziale Hubble inizialmente sembravano mostrare che il sistema Altjira fosse composto da due KBO situati a circa 7.600km di distanza. Tuttavia, quando il team ha condotto osservazioni ripetute del moto co-orbitale unico dell’oggetto del sistema Altjira, hanno scoperto che l’oggetto interno è in realtà costituito da due corpi. Questi KBO sono così vicini tra loro che non possono essere distinti individualmente da una distanza così grande.
“Con oggetti così piccoli e lontani, la separazione tra i due membri interni del sistema è una frazione di un pixel sulla fotocamera di Hubble, quindi è necessario utilizzare metodi non di imaging per scoprire che si tratta di un trio“, ha affermato Nelsen.
Ci sono voluti 17 anni di dati da Hubble e dal Keck Observatory alle Hawaii per osservare i cambiamenti orbitali nel sistema Altjira e giungere a questa conclusione. I dati sono stati aggiunti a vari scenari di modellazione, con la spiegazione più probabile che si tratti di un sistema a tre corpi.
“Altre possibilità sono che l’oggetto interno sia un binario di contatto, in cui due corpi separati diventano così vicini da toccarsi, o qualcosa che in realtà è stranamente piatto, come un pancake“, ha aggiunto Nelsen.
Dei 40 sistemi multi-corpo identificati nella fascia di Kuiper, questo è solo il secondo identificato composto da più di due oggetti. I ricercatori pensano che non siano casi anomali e che ci siano altri sistemi multi-asteroide là fuori nelle zone più esterne del Sistema Solare, in attesa di essere scoperti.
Nuove teorie sulla fascia di Kuiper
Le osservazioni di Hubble del sistema Altjira, che suggeriscono che abbia un terzo occupante, supportano una teoria della creazione di KBO che coinvolge il collasso gravitazionale diretto della materia nel disco di materiale che circonda il Sole neonato circa 4,5 miliardi di anni fa.
Questo percorso di collasso diretto è simile al processo di formazione delle stelle, sebbene su una scala molto più piccola. La formazione stellare da dense macchie di gas e polvere può anche dare origine a sistemi a due e tre corpi.
La teoria alternativa della creazione di KBO, che vede queste rocce spaziali ghiacciate create da collisioni tra corpi più grandi, non creerebbe una disposizione a tre corpi come sembra essere il sistema Altjira.
Le osservazioni future
Il sistema Altjira si unisce al pianeta nano Plutone e al “pupazzo di neve spaziale” Arrokoth, un binario di contatto composto da due rocce spaziali a contatto, come i corpi più studiati nella fascia di Kuiper.
La sonda New Horizons della NASA ha sorvolato Plutone nel 2015 e Arrokoth nel 2019. Non è prevista alcuna visita ad Altjira, ma i ricercatori dietro il nuovo studio sperano che in futuro saranno possibili osservazioni remote dettagliate del sistema.
Particolarmente entusiasmanti saranno le prossime osservazioni di Altjira condotte dal telescopio spaziale James Webb durante il suo terzo anno di attività. “Altjira è entrato in una stagione di eclissi, in cui il corpo esterno passa davanti al corpo centrale“, ha detto Nelsen. “Questo durerà per i prossimi 10 anni, dando agli scienziati una grande opportunità di saperne di più”.
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