JWST našel nejmenší asteroidy…

…jaké kdy byly spatřeny mezi Marsem a Jupiterem.

Jako vedlejší produkt sledování exoplanet prostřednictvím dalekohledu James Webb Space Telescop (JWST) se podařilo jinému týmu astronomů zahlédnout desítky miniaturních planetek hlavního pásu mezi Marsem a Jupiterem, včetně těch vůbec nejmenších, které kdy byly v této oblasti spatřeny.

Asteroidy, které většinou zasáhnou Zemi, nejsou velcí zabijáci planet, ale jedná se o menší kusy skály o průměrech řádově desítek metrů. To jsou rozměry právě tak velké, aby způsobily zkázu města či omezeného regionu. Těchto malých asteroidů je mnohem více a je pravděpodobnější, že dojde k jejich odklonění z drah v hlavním pásu. Ty pak migrují do vnitřních částí Sluneční soustavy, tedy do oblasti, kde se nachází i naše Země. Právě s ohledem na jejich nepatrné rozměry jsou obtížně zachytitelní našimi současnými přístroji. Snadno se tak může stát, že astronomové neuvidí přicházet další Čeljabinský nebo Tuguzský objekt před tím, než narazí do naší atmosféry.

Už se podařilo detekovat blízkozemní planetky o průměrech až 10 metrů, ale došlo k tomu jen těsně v blízkosti Země. Ale v pásu asteroidů, ve vzdálenosti kolem 180 milionů kilometrů, kde většina těchto malých asteroidů začíná svou cestu k Zemi, byl nejmenší objekt, který astronomové dokázali zaznamenat a sledovat, velký asi kilometr v průměru.

Až do teď. Skupina planetárních odborníků z Massachusetts Institute of Technology (MIT), vedená Artem Burdanovem, tento rekord překonala. Podařilo se jim vystopovat planetku s průměrem deset metrů ukrytou v datech získaných za jiným účelem z JWST. Primárním úkolem vesmírného teleskopu bylo hledání kamenných exoplanet obíhajících blízkou hvězdu, červeného trpaslíka, s označením TRAPPIST-1.

Astronomové tak získali metodu, jak zaznamenat malé asteroidy, když jsou ještě na svých klasických drahách. To nám dá možnost přesně sledovat jejich dráhy, což je klíčové pro jejich budoucí vývoj a tím i naši planetární obranu.

Nežádoucí šum na snímcích zpracovávaných při hledání exoplanet se tak stal pomyslným pokladem pro jiné astronomy, kteří získaný materiál zpracovali z jiného úhlu pohledu.

Myšlenka byla následující. Pokud se snažíte zachytit snímek planety procházející před svou hvězdou ve vzdálenosti 41 světelných let, musíte odfiltrovat spoustu „šumu“ – věci jako prachová mračna a shluky mezihvězdného plynu či asteroidy. Tedy jinými slovy vše co se nachází mezi JWST a TRAPPIST-1.

Způsobem, jak toho dosáhnout je dávno v astronomii používaná metoda užívaná při hledání planetek. Stačí pořídit několik snímků stejné oblasti oblohy a poté je přesně naskládat na sebe. Myšlenka je taková, že slabý, ale vzdálený objekt, jako je např. červený trpaslík TRAPPIST-1, zůstává stále na stejném místě, zatímco bližší objekty, jako jsou asteroidy, se v zorném poli pohybují.

V praxi to vypadá tak, že když přesně napasujeme několik záběrů stejné oblasti, výsledkem jsou jasnější zobrazení hvězd, jejichž obrazy se sčítají. Zatímco všechny slabé, pohybující se objekty v popředí, které se objeví pouze v jedné vrstvě spojených snímků, než se přesunou na jiné místo, vypadají ve srovnání mnohem slabší.

Ale co se považuje za šum a co za použitelná data, závisí na tom, co hledáme – a tentokrát chtěli Burdanov a jeho kolegové hledat malé asteroidy, které se v datech JWST ukazují jako slabé, neustále se pohybující špendlíky infračerveného světla. Tým postupně zpracoval více než 10 000 snímků systému TRAPPIST-1 a hledal pohybující se objekty v popředí, které by mohly být asteroidy hlavního pásu.

Pokaždé, když astronomové předpokládali, že našli asteroid, museli se podívat na více snímků okolních oblastí oblohy, aby otestovali svůj předpoklad. Nakonec se jim podařilo vystopovat 138 dosud neobjevených malých asteroidů o průměrech od 10 metrů do několika set metrů.

„Mysleli jsme, že odhalíme jen několik nových objektů, ale objevili jsme jich mnohem více, než se očekávalo, zvláště těch malých,“ řekl de Wit, jeden z členů výzkumného týmu MIT. „Je to známka toho, že jsme nově nahlédli do oblasti, kde je mnohem více malých členů hlavního pásu, vznikajících jako důsledek kaskád kolizí, které jsou velmi účinné při rozbíjení asteroidů na prvky o velikosti pod zhruba 100 metrů.“

Jedná se o zcela nový, neprozkoumaný prostor, do kterého vstupujeme díky moderním technologiím. Bezpochyby jde o příklad toho, k čemu může dojít, pokud se na data získaná za zcela jiným účelem podíváme jinak. Někdy je to velká odměna a tohle je jedna z nich.

Výsledky byly publikovány 9. prosince 2024 na stránkách MIT News: https://news.mit.edu/2024/mit-astronomers-find-smallest-asteroids-ever-detected-main-belt-1209