Nowa metoda analizowania teleskopowych obrazów dostarczyła dowodów na to, że Pas Kuipera rozciąga się dalej niż myślano. Mowa oczywiście o składającym się z wielu lodowych obiektów obszarze Układu Słonecznego zlokalizowanym za orbitą Neptuna.
Zagadka Pasa Kuipera
Dziesięciolecia obserwacji sugerują astronomom, że rozproszone pole lodowych głazów znane jako Pas Kuipera nagle się kończy w odległości 48 jednostek astronomicznych od Słońca. To wydaje się dziwne, albowiem w podobnych układach gwiezdnych takie pola obiektów potrafią rozciągać się na odległość dwukrotnie większą. Dlatego naukowcy nie dali za wygraną – zdecydowali się stawić czoła egipskim ciemnościom zewnętrznych rubieży Układu Słonecznego i szukać dowodów na to, że Pas Kuipera jest większy.
Zespół astronomów, którym kierowali naukowcy z kanadyjskiego Centrum Badawczego ds. Astronomii i Astrofizyki im. Gerharda Herzberga, miał nadzieję na odkrycie nowych celów badawczych dla sondy New Horizons. Po przelocie w pobliżu Plutona ta dokonała przelotu w pobliżu asteroidy Arrokoth zlokalizowanej jakiś 40 au od Słońca, a teraz kontynuuje swoją podróż przez zewnętrzne krańce Układu Słonecznego.
Znalezienie nowych obiektów, którym dzielna sonda może się przyjrzeć teraz, gdy znajduje się prawie 60 jednostek astronomicznych od Słońca, nie jest łatwym zadaniem. Aby dostrzec tam jakikolwiek obiekt, astronomie muszą wykazać się niemałym sprytem.
Odkrycie dokonane z pomocą sztucznej inteligencji
Wiele obiektów zlokalizowanych na krawędzi Układu Słonecznego nie można dostrzec na pojedynczym zdjęciu teleskopowym. Niemniej, wykonując zdjęcia w różnych odstępach czasowych, a następnie układając je jedno na drugim, można połączyć ze sobą światło bladych obiektów, zwiększając ich widoczność. To powszechnie stosowana technika.
Metoda ta bardzo dobrze sprawdza się w przypadku znanych obiektów, o znanej trajektorii lotu. Znacznie trudniej znaleźć z jej pomocą nieznane obiekty. Jest to bardzo czasochłonne i wymaga wielu prób, i błędów.
Aby choć trochę skrócić ten proces i go przyspieszyć, zespół badawczy wykorzystał proces nauczania maszynowego i wytrenował sztuczną inteligencję na wymyślonych obiektach umieszczonych na zdjęciach teleskopu. Następnie dał jej zadanie przeanalizowania danych zebranych w latach 2020 i 2021 za pomocą Teleskopu Subaru zlokalizowanego na Hawajach.
O dziwo, sztuczna inteligencja zidentyfikowała na zdjęciach z teleskopu dwa razy więcej obiektów Pasa Kuipera niż ludzie. To sugeruje wyraźny wzrost zagęszczenia materii w odległości 60 – 80 jednostek astronomicznych, wzdłuż trajektorii sondy New Horizons. Wygląda więc na to, że albo Pas Kuipera jest większy niż myślano, albo że za nim znajduje się drugi pas lodowych obiektów. To naprawdę intrygujące.
Wyniki najnowszych badań mogą wyjaśniać, skąd bierze się poświata wykrywana w omawianej odległości zarówno przez sondę New Horizons, jak i Komiczny Teleskop Hubble’a. Znajdujące się tam obiekty i otaczający je pył muszą bowiem odbijać światło słoneczne.
Oczywiście należy zadać pytanie, dlaczego w ramach żadnych innych badań i przeglądów nie wykryto tak wielu obiektów w odległości 60 au od Słońca i dalej. Czy nowa sztuczna inteligencja faktycznie jest tak dobra, czy może wręcz nadgorliwa? Tego na razie nie wiadomo, albowiem omawiane wyniki badań nie zostały jeszcze poddane żadnej weryfikacji.
Źródło: 54th Lunar and Planetary Science Conference 2023, fot. tyt. NASA